Создать теплограмму помещения моделях: определяем и устраняем утечки тепла

Содержание

определяем и устраняем утечки тепла

Если в доме стало прохладно, то может быть пора поискать утечки тепла?
В этом поможет тепловизор — прибор, который регистрирует температуру объектов, создает теплограмму, на которой будет видно, где на стене, кровле, полу, окнах находится место, в котором происходит интенсивный теплообмен.

Кроме того, тепловизор поможет оценить, как нагреваются радиаторы, а значит как функционирует система отопления, а также система теплых полов, в которой нагреватели (кабель или водопроводная трубка) скрыты под стяжкой.

Также тепловизионная съемка поможет при неисправностях электросетей и электроприборов, при обследовании машин и механизмов, а в фермерских хозяйствах — для выявления заболеваемости животных.

Устройство тепловизора

Каждый объект излучает тепло — электромагнитные волны в инфракрасном диапазоне. Их мы увидеть не можем, но ощущаем как тепло. А тепловизор может их зарегистрировать и преобразовать в картинку на мониторе.

Наиболее теплым местам соответствует красный цвет картинки, а наиболее холодным — синий.


Между этими цветами на картинке могут присутствовать еще максимум 6 цветов (всего 8), если задан максимальный диапазон измерения температур.

Тепловизор регистрирует тепловое излучение от объектов с помощью датчика болометра. Сигнал от которого, преобразовывается процессором в термограмму — съемку тепла с объекта — картинку, которую мы видим на мониторе.

Ее можно сохранить в памяти прибора, а затем передать на компьютер. Существуют специальные компьютерные программы, которые помогают просматривать и обрабатывать термограммы.

Также любой тепловизор включает в себя объектив с фокусировкой — чтобы настраиваться на съемку тепла по дальности, а также органы управления.

Профессиональные и промышленные тепловизоры стоят дорого — тысячи и десятки тысяч $. В основном потому, что в них используются дорогие материалы — платина, никель, германий. Но дешевенькую бытовую модель можно приобрести и за 300 $.

Нужно ли приобретать тепловизор?
Можно воспользоваться услугами профессионалов, у которых имеется прибор, пригласив их для решения проблем. Можно тепловизор взять и на прокат в строительной организации.

Но если предстоит ремонтировать несколько немаленьких зданий и затем контролировать их состояние, то приобретение бытового тепловизора будет выгодно.

Подготовка тепловизора к работе

Сперва необходимо задать в тепловизоре исходные данные его работы — температуру воздуха и влажность, расстояние до объекта. Дорогие модели могут настраиваться и сами. Температуру и влажность меряют термогигрометром, а расстояние — лазерным дальномером.

После этого вводится температурный диапазон измерений, например, от минус 10 град до плюс 40 градусов. Важно чтобы все температуры, которые имеются на исследуемом объекте, попали бы в этот диапазон. В противном случае картинка не будет отражать реальность.

Затем настраивается фокус объектива. Отдельные бытовые модели это могут сделать на автомате. Далее — цветовая палитра, т.е. количество используемых цветов. Чем больше заданный температурный диапазон, тем большее количество цветов используется.

Что нужно учитывать, при тепловой съемке

  • Тепловую съемку зданий на предмет утечек тепла нужно проводить в холодное время года, чтобы разница температур снаружи и внутри объекта была бы не меньше 20 градусов.
  • Работа отопительной системы должна быть стабильной, а здание нормально (при номинальной мощности отопления) прогревалось бы не менее 48 часов.
  • На стенах и фундаменте не должно быть снега и инея, которые являются теплоизоляторами. Желательно, чтобы снега не было и на кровле.
  • Все конструкции объекта должны быть сухими — испарение воды охлаждает объект.
  • Исследование проводится только в сухую погоду, наличие тумана, осадков не допускается.
  • Здание не должно подвергаться воздействию прямого солнечного света последние 12 часов перед съемкой, т.к. энергия солнца меняет нормальную температуру. Обычно тепловая съемка снаружи начинается ранним утром и должна быть закончена в зимнее время до 9 часов.
  • Максимально допустимая скорость ветра — 7 м/с. Но рекомендуется проводить исследования при скорости потока воздуха с наветренной стороны до 4 м/с, т.к. движение воздуха охлаждает.
  • Тепловая съемка производится на расстоянии от объекта согласно техническим рекомендациям прибора. Необходимо выбирать позицию, чтобы плоскости объекта были перпендикулярны оси съемки.

Тепловая съемка внутри здания — на что обратить внимание

Вначале желательно выделить и заснять базовый участок здания, который бы имел средние и примерно одинаковые по площади для здания (помещения) теплопотери. Обычно это часть глухой стены. Затем можно будет сравнивать отклонения цвета в других местах от базового участка.

Большинство тепла из здания уходит через кровлю. В первую очередь ведется съемка изнутри здания верхних углов кровли на мансардном этаже или потолочного перекрытия, а также и других элементов крыши.

Затем делаются теплограммы углов стен. Например, в деревянных домах в углах очень часто возникают утечки тепла из-за наличия щелей, рассыхания древесины.

Особое внимание уделяется окнам и дверному проему, так как все нарушения сплошности стены являются потенциальными мостиками холода.

Полы и нижние углы, также не должны быть забыты.

Все сделанные теплограмм необходимо правильно обозначать, во избежание потери информации и путаницы.

Тепловой аудит внутри помещения нужно проводит при выключенном освещении, т.е. в светлое время суток.

Типичные неполадки утепления, приводящие к утечкам тепла

Одна из классически проблем с утеплением — намокание утеплителя. Тепловизор может обнаружить целые участки кровли с холодной минеральной ватой. Обычно ситуация связана с нарушением вентиляции утеплителя.

Иногда достаточно разрезать гидроизоляцию под коньком, которую почему то положили всплошную, закрыв вентиляционые зазоры над утеплителем. Более сложный случай — неправильная конструкция утепления кровли или вентилируемого фасада.

Также возможно и нарушение фасадного ограждения и промочка утеплителя осадками, в т.ч. и нарушение штукатурного слоя и замокание пенопласта (мокрый фасад).

Распространенная проблема с утечкой тепла по контуру окон и дверей. Этот шов задувается монтажной пеной, но нормальная регуляция движения пара в шве (изолятор изнутри, перфорен снаружи) редко когда осуществляется. В результате монтажная пена напитывается водой и разрушается.

Отсутствие тщательности при выполнении утеплительных работ — обычное дело. Бывают утечки тепла по углам — недостаточный нахлест утеплителей смежных стен.

Уходит тепло по сопряжению стен с кровлей — над мауэрлатом обычно лень утеплить, отсутствует сопряжение утеплителя на чердаке и по стене. Холодные углы полов внизу — цоколь редко когда утепляется должным образом. Стена в целом холодная при сухом утеплителе — оставлены щели между плитами утеплителя, недостаточная толщина утеплителя.

В общем, в утеплении много нюансов, и все недочеты нужно устранить в процессе монтажа. Но проблемы могут появиться и в процессе эксплуатации здания. Сделать дом более теплым поможет тепловизор.

способы определения и её значение при строительстве

На физическое состояние воды, содержащейся в утеплителях, гигроскопичных стройматериалах, воздухе, влияет температура окружающей среды. Согласно законам теплотехники точка росы представляет собой некое значение температуры, при которой парообразная вода становятся конденсатом, то есть росой.

Все о том, как определить точку росы, чтобы учесть ее при разработке проекта строительства, вы узнаете из представленной нами статьи. Мы расскажем, каким способом вычисляется точка, в которой пар превращается в конденсат, и как он отражается на эксплуатации дома. Дадим советы по вариантам локализации этого явления.

Содержание статьи:

Связь точки росы и строительства

Числовое значение точки росы находится в прямой зависимости от таких показателей: относительной влажности и температуры на улице, и в самом помещении. Например, если за окном t = 8 ˚С, а в доме t = 22 ˚С и относительная влажность 45%, то на внешней стене образуется конденсат.

Существуют и дополнительные факторы, формирующие точку росы, а именно: особенности регионального климата, степень утепления всех ограждающих поверхностей, качество и тип системы отопления, период проживания — может быть постоянным (дом, квартира) или временным, например, дача или гараж, наличие вентиляции.

Для строителей очень важно знать число точки росы, чтобы вычислить точную локализацию конденсата на стенах, а также, чтобы определить необходимую толщину утеплителя. Ведь именно благодаря этим знаниям можно максимально минимизировать потерю тепла в период холодов.

Положение точки росы может блуждать по толщине стены. Оно зависит от толщины и типа материалов самой стены и утеплителя, от показателей температуры и влажности в помещении и на улице.

Каждый материал, используемый для строительства и отделки стен, кроме металла, имеет свою степень паропроницаемости. Этот показатель, с точки зрения физики, показывает количество пара, которое может пропустить любой материал за определённое время.

Паропроницаемость один из решающий факторов, которые влияют на выбор материалов для утепления, также этот параметр важен для анализа состояния внешних стен

В периоды низких температур пар из помещения под давлением будет стремиться пройти на улицу через все слои внешних стен. Чем ниже коэффициент паропроницаемости утеплителя, тем меньший слой следует укладывать. Её коэффициент должен расти от внутренней стороны к наружной, как и теплопроводность.

Если все расчёты проведены без ошибок, то расположение точки росы будет находиться в , ближе к внешней поверхности. Именно там пар превратится в конденсат и лишь увлажнит стену. Таким образом, пар будет накапливаться зимой, а летом необходимо создать условия для испарения накопившейся влаги.

Главным условием качественного утепления считается создание условий для испарения скопившейся влаги. Для этого проводятся специальные расчёты и подбираются отделочные материалы

Менее подходящим будет положение точки росы в несущей стене дома. Так бывает, если неправильно выбран тип и толщина утеплителя.

Худший вариант предполагает расположение конденсата на внутренней стороне стены. Эта ситуация возможна, если стена не утеплена вовсе или утеплитель находится внутри помещения. В последнем случае под слоем утеплителя может образовываться плесень, к тому же влажная теплоизоляция совершенно не будет сохранять тепло.

Варианты вычисления точки росы

Методика и правила расчёта точки росы регламентированы на законодательном уровне такими документами как СНиП 23-02 Тепловая защита зданий и СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.

В СНиП в пункте 6.2 прописаны три нормированных значения по теплозащите, а именно:

  1. Сопротивление теплоотдаче стен и утеплителя.
  2. Величины температур внутри помещения и на поверхности внешней стены.
  3. Показатель приблизительного расхода тепла для отопления с учётом вентиляции.

Нормы считаются выполненными, если соблюдены требования 1 и 2 или 2 и 3.

Для того, чтобы максимально точно определить точку росы некоторые специалисты обращаются в областную метеорологическую службу для получения справки о точном температурном режиме и розе ветров на определённой территории.

Но провести подобные вычисления сможет каждый. Существует несколько способов для определения точки росы.

Способ №1 — использование формул

Для таких расчётов было создано несколько формул. Например, формула для выведения точки росы при t от 0 ˚С до +60 ˚С. Её погрешность составляет ±0,4 ˚С. Для проведения вычислений понадобятся значения температуры в помещении на высоте 50-60 см от пола и влажность воздуха. Затем просто подставьте данные и получите результат.

Это одна из наиболее популярных формул, в которой T температура в градусах Цельсия, Rh относительная влажность в %, Ln натуральный логарифм

Способ №2 — применение готовой таблицы

Специалисты разработали таблицу для моментальных вычислений. Следует учитывать, что в таблице приведены приблизительные данные. В ней указаны температура и влажность, а на их пересечении вы найдёте точку росы.

Узнать число точки росы можно благодаря данным из таблицы, представленной в СП 23-101-2004. Нужно выбрать значение на пересечении температуры и влажности

Способ №3 — измерительные приборы

Сейчас существует несколько видов специальных аппаратов для проведения таких замеров. Например, некоторые , кроме ключевых характеристик, могут отображать и локализацию точки росы, и термограмму помещения. Их используют профессиональные строители и специалисты по теплотехнике.

Тепловизор представляет собой профессиональный прибор, при помощи которого можно создать теплограмму помещения. В некоторых моделях есть функция расчёта точки росы

А портативный теплогигрометр поможет узнать не только температуру и влажность в помещении, а и вычислит точку росы.

Психрометр поможет измерить два ключевых показателя в помещении: влажность и температуру воздуха. Прибор состоит из влажного и сухого термометров в одном блоке.

При помощи мобильного теплогигрометра легко узнать влажность и температуру на всех участках стены, крыши в любом помещении

Способ №4 — расчеты по онлайн калькулятору

Сервисов, предоставляющих такие калькуляторы, очень много. При этом такой способ считается одним из наиболее ненадёжных, ведь в качестве результата вы можете получить цифры с потолка или же с большой погрешностью.

Если вы неуверенны в полученных результатах, то доверьтесь профессионалам и обратитесь в специализированную компанию. Они проведут анализ стен и предложат оптимальный вариант.

Локализация точки росы

Место расположения точки росы зависит от того, с какой стороны расположен утеплитель. Так, в стене без утепления она будет будет смещаться по толщине стены в зависимости от изменения температуры воздуха и влажности. При минимальном перепаде температур она будет располагаться в толщине стены между центром и наружной поверхностью.

Впоследствии внутренняя сторона стены останется сухой. Когда ее положение находится между внутренней поверхностью и центром стены, последняя намокнет внутри во время резкого похолодания или в период морозов.

Стена может быть утеплена с наружной или внешней сторон, либо же не быть утеплённой вовсе. От этого и будет зависеть место расположения точки росы

В стене с расположение точки росы будет оптимальным. Ведь в этом случае она будет располагаться внутри утеплителя, и таким образом внутренняя поверхность стены будет сухой. Это самый лучший вариант.

Но, если толщину утеплителя подобрали неверно, может происходить смещение точки росы, что чревато появлением грибка, плесени, быстрому разрушению стен.

В стене с конденсат образуется в стене ближе к жилому помещению, температура стены под теплоизоляционным слоем снижается, создавая оптимальные условия для разрастания плесени.

Локализация может быть такой:

  • между центром стены и утеплителем, а в период морозов или резкого снижения температуры на их границе;
  • на внутренней поверхности стены, которая весь зимний период под утеплителем будет мокрой;
  • внутри утеплителя, который, как и стена под ним, будет мокрым во время всего холодного периода.

Как видно, место точки росы имеет существенное влияние на комфорт и здоровье человека.

Последствия неправильных вычислений

Во время выбора материалов для утепления помните, что один из эффективных способов защиты внешних стен от влаги заключается в правильном расположении слоёв утеплителя.

Качественная теплоизляция поможет существенно сократить потери тепла и сохранить уют в доме, а также продлить срок жизни стенам

Плотный слой, который не пропустит пар, следует расположить с внутренней стороны несущей стены, а пористый, пропускающий влагу – снаружи.

Также необходимо создать условия для вентиляции в точке конденсации. В таком случае конденсат будет испаряться без препятствий.

Правильно утеплённая внешняя стена поможет сократить потери тепла во время отопительного периода от 45 до 95 % и создать уют в доме

Если утеплитель был выбран неправильно, то влага в нём будет накапливаться постепенно и снизится число термического сопротивления стены. Поэтому на второй, максимум на пятый отопительный сезон расходы на отопление возрастут, если это частный дом, в квартире зимой просто будет намного холоднее.

Профессиональное утепление – это долгий и дорогостоящий процесс. Сегодня существует много материалов для утепления. Не пытайтесь на них сэкономить, так как дешёвые материалы через несколько отопительных сезонов придут в негодность и начнут разрушаться.

Последствий неправильных расчетов несколько, но некоторые из них могут негативно сказаться на качестве жизни. Главным последствием будут постоянно мокрые стены, как следствие грибок, плесень, микробы на стенах, что влечет за собой появление многих хронических заболеваний.

Постоянно мокрые стены становятся рассадником для роста грибка и плесени, ведь их споры летают в воздухе и могут вызвать болезни

Так как влажное помещение трудно обогреть, то уровень комфорта падает. А высокая влажность внутри таких стен может спровоцировать болезни органов дыхания.

Еще одним неприятным последствием неправильных расчетов является разрушение отделочных материалов — крошится плитка, осыпается кирпич на внешней стене, а внутри помещения поверхность на стенах начнёт вздуваться.

Невысохший конденсат, это ключевая причина возникновения на внешней стене вздутия и расслоения отделочных материалов

Чтобы исправить возникшую ситуацию, следует обратиться к специалистам для анализа состояния стен и утеплителя. Располагая правильными расчётами, вы сможете исправить все ошибки и создать комфортные и тёплые условия в вашем доме.

С правилами и формулами проведения теплотехнического расчета для грамотного проектирования дома ознакомит , прочитать которую мы очень рекомендуем.

Выводы и полезное видео по теме

О том, как определить точку росы и что она из себя представляет можно узнать из следующего видеоролика:

О способах утепления стен и правильном выборе материалов пойдет речь в следующем видеоролике:

Узнать точку росы можно как самостоятельно, так и обратившись к профессионалам. Число точки росы даёт возможность специалисту грамотно выбрать материал и качественно утеплить стены жилого дома или любое другое помещение.

От точности измерений зависит не только тепло и уют в доме, а и здоровье его жителей. Профессионалы рекомендуют утеплять стену изнутри только в крайнем случае и после профессиональной консультации.

Пишите, пожалуйста, комментарии и задавайте вопросы по спорным моментам, публикуйте фото и посты с вашим мнением в находящемся ниже блоке. Делитесь полезной информацией и способами определения точки росы, не описанными в статье. Расскажите о личном опыте в решении этого вопроса.

Тепловизоры (обследование тепловизором) — FORTUNA.ARMY

Покупка тепловизора для энергоаудита своего дома, часто не имеет смысла. Другое дело, тепловизоры в промышленности и для обследования больших объектов. Зимой вы сможете увидеть и найти максимально проблемные места самостоятельно и без тепловизора. А выявить их превентивно самостоятельно же и с тепловизором, вы вряд ли сможете. Это сложно и требует профессионализма.

Другими словами, тепловизор — прибор не для конечного потребителя. Он не имеет смысла в руках любителя — непрофессионала. И без дополнительного крайне дорогого и профессионального оборудования, картинка тепловизора вам ничего не даст и не покажет. Но, тепловизор незаменимая вещь, когда нужно найти: проблемы и утечки в теплых полах, выявить повреждения кабеля, обнаружить где именно непроходимость в радиаторной батарее.

Какую-то актуальную информацию вы получите только полностью загерметизировав дом. Что физически невозможно, поскольку предполагает отсутствие воздухообмена с улицей минимум 12 часов. Все поверхности и материалы в доме должны иметь равномерную температуру. В помещении не должно быть мебели. Без этого с большой долей вероятности, вы увидите точки инфильтрации, но отсутствие вентиляции не сделает дом комфортнее, только наоборот. Тем более что вентиляция у нас и так, как правило, не достаточная. Специалисты утверждают, что незначительная инфильтрация через мелкие щели мало влияет на теплопотери и расход электроэнергии/газа.

Конечно, с помощью тепловизора вы можете попробовать обнаружить незначительные и незаметные недочёты вроде истончившегося или бракованного утеплителя на стыках крыши и стен. Вы можете обнаружить ошибки в установке окон, когда окна продуваются по откосам из-за некачественной пены или неплотно прилегающих резинок.

Если вам очевидно, что теплопотери дома большие, а видимых проблем, показывающих слабые места нет, остается только вызов профессионалов. Подбирая фирму, с которой вы будете работать, следуйте нашим советам и тщательно контролируйте их работу. Не пытайтесь сэкономить на энергоаудите, так вы просто потратите деньги зря. Тем более, не стоит покупать тепловизор для разовой проверки своего дома.

Есть множество ситуаций, когда энергоаудит — это правильное решение и без него не обойтись. Но вы должны четко понимать, что и зачем вам надо. И что вы будете делать с полученными данными. От этого будет зависеть ваш выбор мастеров и средств для измерения теплопотерь.

Применение тепловизоров для энергоаудита зданий | Публикации

Чтобы провести эффективную теплоизоляцию здания, узнать, как распределяется тепло, и определить, где находятся места теплопотери, проводится тепловизионная диагностика. Для этого используется тепловизор. Результат энергоаудита — снимок объекта в инфракрасном спектре излучения. Теплограмма демонстрирует, насколько хорошо работает система теплоснабжения здания, и позволяет решить множество важных задач:

  • Выявление мест с интенсивной теплопотерей.
  • Оптимизация теплоизоляции здания и подбор оптимального изолятора.
  • Определение параметров тепловой защиты здания.
  • Выявление поврежденных участков перекрытий, стен, через которые происходит утечка тепла.
  • Проверка герметичности остекления и анализ уровня потери тепла через остекление.
  • Поиск пробок в трубах горячего водоснабжения и отопления.

    Зачем проводится энергоаудит

    Энергоаудит здания позволяет одновременно решить сразу несколько задач:

    • доказать соответствие здания предписаниям п. 6 ст. 55 «Градостроительного кодекса РФ»;
    • снизить тепловое рассеивание;
    • уменьшить расходы на отопление и кондиционирование;
    • минимизировать потребление ресурсов;
    • добиться комфортного микроклимата внутри строения.

    Энергоаудит здания позволяет оценить теплопотери и выявить места, где они происходят больше всего. По результатам исследования можно провести мероприятия по утеплению только там, где в этом действительно есть необходимость. Таким образом исключаются дополнительные затраты на утеплитель для поверхностей, которые в нем не нуждаются.

    Для кого важно тепловизионное обследование зданий

    Тепловизионный энергоаудит является обязательным для объектов недвижимости, эксплуатируемых в качестве:

    • детских садов;
    • школ;
    • высших учебных заведений;
    • больниц;
    • спортивных залов и комплексов;
    • магазинов;
    • торговых центров;
    • многоквартирных жилых домов;
    • администраций и прочих государственных учреждений.
    • любых больших отапливаемых помещений, где обогрев здания является существенной составляющей расходов (отапливаемые склады, ТРЦ, выставки, музеи).

    Без заключения о тепловизионном обследовании ни одно здание из перечисленного списка не может быть допущено к эксплуатации. Кроме того, эта процедура необходима для новых и реконструированных построек. Для остальных сооружений энергоаудит необязателен, но его проведение позволит снизить тепловые потери, что в итоге уменьшит затраты на содержание. Это касается как частных домов и офисов, так и складов с работающим холодильным оборудованием. Иногда экономия за год после проведения грамотного энергоаудита перекрывает все затраты на его проведение, а в дальнейшем экономит деньги заказчика.

    Пример тепловизионного обследования распределительного щитка

    Почему тепловизор — это оптимальное решение для энергоаудита

    Хороший тепловизор — гарантия достоверного результата энергоаудита. Среди главных преимуществ использования этого оборудования стоит выделить следующие:

    • высокая чувствительность прибора;
    • многофункциональность;
    • точность;
    • удобство эксплуатации;
    • информативность и хорошая визуализация.

    По сравнению с устаревшими методиками энергоаудита, преимущество обследования с помощью тепловизора состоит в высокой точности и скорости проведения. Исключается опасность для специалиста и окружающих, так как данные о теплопотерях снимаются дистанционно, не нужен прямой физический контакт с поверхностями.

    При использовании профессиональных тепловизоров можно сразу сделать первые выводы об энергоэффективности здания по цветной карте, выведенной на большой экран прибора, без его подключения к компьютеру.

    Законодательные нормы, которые должны быть учтены при проведении энергоаудита

    Требования к теплоэффективности объектов недвижимости перечислены в строительных нормах и правилах, в частности: СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях». Проведения энергоаудита объектов недвижимости строго регламентируется нормативными актами. Для признания заключения о тепловизионном обследовании действительным, необходимо, чтобы оно проводилось согласно:

    • Федеральному закону № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
    • ПБ 03-440-02 «Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля».
    • ПБ 03-372-00 «Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля».

    Непосредственно сами правила исследования теплоэнергетических потерь объектов закрепляются:

    • ГОСТом 26254-84 «Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций».
    • ГОСТом 26629-85 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций».
    • ГОСТом 25380-82 «Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции».
    • РД-13-04-2006 «О порядке проведения теплового контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах».

    Методика

    Снятие информации о тепловых потерях здания осуществляются тепловизорами в ИК-спектре. Для этого, в первую очередь, используются такие модели, как Flir T660 и T540, Fluke TiX580 и Ti401 Pro, а также их аналоги. По результатам исследования обнаруживаются участки высоких тепловых потерь.

    Методика обследования включает:

    • проверку общих потерь через стены, окна, крышу;
    • поиск мостиков холода на стыках балок перекрытия с утеплителем;
    • анализ рассеивания через щели на створках окон, балконных и дверных проемах;
    • оценку выхода тепла через систему вентиляции и кондиционирования.

    Для точного тепловизионного обследования необходимо соблюдение ряда условий, без которых результаты замеров будут недействительными.

    При проведении энергоаудита важно:

    • чтобы разница температур на улице и внутри здания была как минимум 10 градусов;
    • снимать данные в утренние часы, пока фасады и крыша не нагрелись от солнечных лучей;
    • отсутствие осадков и порывов ветра не выше 8 м/сек.

    Максимально точные результаты проверки тепловизором можно получить только при условии, что исследуемые поверхности прогреваются солнечными лучами не более 3-х часов перед началом снятия измерений. То есть оптимально начинать работу не позднее, чем спустя три часа после рассвета.

    Температурный диапазон здания при обследовании тепловизором

    Результаты тепловизионного обследования

    Применение тепловизора для энергетического обследования здания позволяет, во-первых, оценить эффективность работы теплоизоляции, отопительного или кондиционирующего оборудования, во-вторых, на основании полученных данных составить:

    • перечень энергосберегающих мероприятий, если они необходимы;
    • смету на реализацию нужных улучшений;
    • план и сроки модернизации.

    По результатам энергоаудита составляется документ, в текст которого включаются:

    • заключение об энергоэффективности исследуемого объекта;
    • результаты замеров по ключевым показателям;
    • перечень обнаруженных потерь и причины их возникновения;
    • пути решения недостатков энергоэффективности;
    • список необходимых мероприятий для устранения потерь;
    • точные расчеты фактической экономии в случае модернизации объекта;
    • предполагаемый срок окупаемости затрат на устранение теплопотерь за счет экономии.

    Важно понимать, что тепловизор позволяет получить достоверную информацию об энергоэффективности здания, но для того чтобы сделать правильные выводы, она должна быть грамотно обработана. Получить сухие данные недостаточно, нужно ещё ими правильно оперировать, чтобы разработать план мероприятий для улучшения текущей энергоэффективности с минимальными вложениями.

    Точка росы при строительстве и утеплении дома. Как рассчитать точку росы Понятие точка росы в строительстве

    Точкой росы называется температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. Проще говоря, это температура, при которой выпадает конденсат.

    Температура точки росы определяется только двумя параметрами: температурой и относительной влажностью воздуха. Чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем точка росы ниже фактической температуры.

    Таблица с точкой росы

    Таблицу с температурой точки росы для различных значений температур (от -5°С до 35°С) и относительной влажности (от 40% до 95%) воздуха в помещении можно найти в справочном Приложении Р к СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». К сожалению, в эту таблицу закралось несколько опечаток. Я подготовил для вас , там опечатки исправлены.

    Формула расчета точки росы

    Вы можете воспользоваться формулой для приблизительного расчёта точки росы Тр (°С) в зависимости от температуры воздуха Т (°С) и его относительной влажности Rh (%):

    Формула обладает погрешностью ±0.4 °С в диапазоне температуры воздуха Т от 0°С до 60°С, температуры точки росы Тр от 0°С до 50°С, относительной влажности Rh от 1% до 100%.

    Приборы с определением точки росы

    Психрометр (гигрометр психрометрический) — прибор для измерения влажности воздуха и его температуры. Психрометр состоит из двух спиртовых термометров, один из них — обычный сухой термометр, а второй имеет устройство увлажнения. Вследствие испарения влаги, увлажнённый термометр охлаждается. Чем ниже влажность, тем меньше его температура. При 100% влажности показания термометров одинаковы. Для определения относительной влажности используют психрометрическую таблицу. Такие приборы в настоящее время используются только в лабораторных условиях.

    Наиболее удобны в практике обследования зданий портативные электронные термогигрометры с индикацией температуры и относительной влажности воздуха на цифровом дисплее. Отдельные модели термогигрометров имеют также индикацию точки росы.

    Расчет точки росы в тепловизоре

    Некоторые модели тепловизоров имеют встроенную функцию расчета точки росы в реальном времени и отображения на термограмме изотермы, наглядно показывающей поверхности, где температура ниже точки росы во время тепловизионной съемки. Такая функция есть, к примеру, линейке тепловизров строительного назначения (серия «B» от «Building») FLIR Systems.

    Изотерму по точке росы можно добавить на термограмму позже в программе обработки на компьютере. Для расчета понадобится задать температуру и влажность воздуха. Изотерма закрасит на термограмме все поверхности, температура которых ниже точки росы. Не забывайте, что эта функция показывает опасные для конденсации участки только при услових тепловизионного обследования. Если наружная температура повысится, а внутри влажность упадет, опасные зоны исчезнут с термограммы (конструкции будут теплее, а точка росы ниже). Ниже приведены скриншоты программ FLIR и TESTO.

    Точка росы в строительстве

    О значении конденсации и точки росы при эксплуатации строительных конструкций, положении точки росы или плоскости возможной конденсации в стенах, оценке дефектности конструкций по критерию точки росы с использованием тепловизионной съемки я напишу в одной из следующих публикаций.

    Определение точки росы – непременное условие правильной . Именно с этого этапа начинается подбор изолирующих материалов, стратегии и технологии проведения работ. Точные расчеты, которые основываются на определении точки росы в строительстве, позволят избежать возникновения конденсата во время эксплуатации дома.

    Точка росы – это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы конденсироваться в пар, а затем в росу. В холодное время года возрастает парциальное давление, тёплый воздух, под действием разницы давлений устремляется в более холодную зону, параллельно превращаясь в пар, а затем и в росу.

    Значение точки росы напрямую связано с концентрацией водяного пара в воздухе. Чем она выше, тем выше температура точки росы.

    К сведению! В жилом помещении нормальным уровнем влажности считается показатель от 40-60%.

    Определить точку росы помогают специальные теплотехнические таблицы. Для правильного измерения вам потребуется лишь определить и температуру.


    Обычно средним показателем точки росы является значение от 6ºС до 12ºС. Следовательно, все поверхности, в том числе и стены, имеющие температуру равную температуре точки росы или ниже её, будут образовывать конденсат.

    Простой пример того, как проявляется конденсат – капли росы на окнах

    От чего зависит возникновение точки росы

    Точка росы – физическое явление, которое существует в любом помещении. Важно правильно научиться ею управлять: не допускать перепадов температур, сквозняков, избыточной влажности помещения.

    Параметры влияющие на показатели точки росы:

    • качество утепления дома, в том числе и межпанельных швов;
    • адекватные и своевременные работы по снижению влажности в помещении, в случае её избыточности;
    • технология, которая была использована при , в частности выбор правильной толщины теплоизолирующих материалов.

    Ситуации, которые могут возникнуть:

    Недостаточное утепление дома, в частности, тонкий теплоизолятор. В этом случае точка росы может влиять на возникновение конденсата, как внутри теплоизолятора, так и на внутренней поверхности стены.

    Если у стены отсутствует утепление, то место расположения точки росы может быть таковым:

    • смещена ближе к наружной поверхности стены – сооружение сухое;
    • на внутренней стене – конструкция в морозное время мокрая;
    • приблизительно среднее расположение в плоскости стены – внутренняя конструкция сухая, но при резком температурном перепаде может мокнуть.

    Возникновение точки росы при разных вариантах утепления стен и без него

    Для того, чтобы процесс стал более понятным, посмотрите это видео:

    Как же правильно утеплить дом: изнутри или снаружи

    Если опираться на «золотое» правило строительства – утеплитель дома должен быть снаружи. При проектировании наружной конструкции слои должны быть расположены с уменьшением их пароизолирующей и увеличением теплоизолирующей способности в направлении изнутри наружу.

    Статья по теме:

    : цена, преимущества использования, критерии выбора, разновидности материала, расчет необходимо количества, нюансы правильного монтажа своими руками — читайте в нашей статье.

    Как вывести точку росы наружу

    При правильной теплоизоляции точка росы будет располагаться ближе к наружному слою утеплителя. Причём, чем толще слой теплоизоляции, тем дальше точка росы будет находиться от несущей стены.

    Важно! Прежде, чем принимать решение относительно варианта теплоизоляции дома, посмотрите, как ведёт себя строение в зимний период.

    На что необходимо обращать внимание прежде всего:

    • если в зимний период стена дома стабильно сухая – утеплять изнутри можно;
    • стена обычно сухая, но при резких температурных перепадах может стать влажной – желательно не рисковать и внутреннее утепление не делать;
    • если стена постоянно мокрая – следует делать утепление только с внешней стороны, изнутри — нельзя.

    Условия, которые необходимо учитывать

    Кроме того, выбор варианта утепления зависит от особенностей самого строения и его функций.

    Изучите следующие важные моменты:

    • как работает здания, есть ли она вообще;
    • строение используется в течение года или сезонно;
    • количество жильцов;
    • качество работы ;
    • насколько качественно проведены работы по утеплению здания;
    • материал и толщину стен;
    • микроклимат помещения: температурный режим, влажность;
    • климат и место расположения дома.

    Только после тщательно изучения «входных данных» принимается решение о способе и технологии утепления дома и работе с точкой росы.

    Какому теплоизоляционному материалу отдать предпочтение

    Знание места расположения точки росы в стене позволяет лучше понять и представить физические процессы, связанные с потерей тепла через плоскость стены и правильно выбрать теплоизоляционный материал, определив при этом способы его монтажа.


    Если смотреть с точки зрения бюджетной составляющей, то можно остановить свой выбор на изолирующих материалах на основе минеральной ваты. Они отличаются паропроницаемостью и, при нахождении точки росы в их массиве, не препятствуют движению пара и его выходу наружу, в атмосферу.

    Теплоизоляционные материалы из базальтового и стекловолокна устойчивы к воздействию влаги, не подвержены влиянию плесени и отлично переносят многократные циклы оттаивания и замерзания. Так что положение точки росы в слое теплоизоляции вреда ей не причинит.


    В этом случае важно помнить, что влага скапливается на его внутренней поверхности. Для вывода влаги нужно использовать специальные пазы-направляющие.

    Плачевные последствия

    Как понять, что всё плохо? Иногда вам приходится сталкиваться с ошибками, которые возникают при несоблюдении строительных технологий. Какие признаки могут говорить о том, что возникли проблемы:

    • в доме пахнет сыростью, на стенах возникают следы грибка и плесени;
    • местами отслаивается;
    • нарушается целостность строительных конструкций.

    Расчёт точки росы

    На практике произвести измерения точки росы не сложно. Главное, обзавестись необходимыми инструментами.

    Потребуется запастись:

    • рулеткой;
    • обычным термометром;
    • бесконтактным термометром — пирометром;

    Совет! Для того, чтобы сэкономить на покупке приборов, можно взять их напрокат.

    Последовательность работ:

    • примерно на высоте 60 см от пола по стене ставится метка;
    • с помощью термометра измеряется температура и влажность;
    • находится полученный показатель в вышеуказанной таблице;
    • измеряется температура поверхности стены пирометром;
    • сравниваются два показателя;
    • определяется результат: если температура поверхности отличается от точки росы более, чем на 4ºС, значит, в комнате повышенная влажность. Ввиду чего, утепление надо выполнять под контролем специалиста.

    Определение точки росы – важнейший момент в строительстве дома, а также при его правильном утеплении. Если не отслеживать все вышеназванные показатели, можно получить массу проблем, как с обслуживанием дома, так и со здоровьем ваших близких.

    На физическое состояние воды, содержащейся в утеплителях, гигроскопичных стройматериалах, воздухе, влияет температура окружающей среды. Согласно законам теплотехники точка росы представляет собой некое значение температуры, при которой парообразная вода становятся конденсатом, то есть росой.

    Все о том, как определить точку росы, чтобы учесть ее при разработке проекта строительства, вы узнаете из представленной нами статьи. Мы расскажем, каким способом вычисляется точка, в которой пар превращается в конденсат, и как он отражается на эксплуатации дома. Дадим советы по вариантам локализации этого явления.

    Числовое значение точки росы находится в прямой зависимости от таких показателей: относительной влажности и температуры на улице, и в самом помещении. Например, если за окном t = 8 ˚С, а в доме t = 22 ˚С и относительная влажность 45%, то на внешней стене образуется конденсат.

    Существуют и дополнительные факторы, формирующие точку росы, а именно: особенности регионального климата, степень утепления всех ограждающих поверхностей, качество и тип системы отопления, период проживания – может быть постоянным (дом, квартира) или временным, например, дача или гараж, наличие вентиляции.

    Для строителей очень важно знать число точки росы, чтобы вычислить точную локализацию конденсата на стенах, а также, чтобы определить необходимую толщину утеплителя. Ведь именно благодаря этим знаниям можно максимально минимизировать потерю тепла в период холодов.

    Положение точки росы может блуждать по толщине стены. Оно зависит от толщины и типа материалов самой стены и утеплителя, от показателей температуры и влажности в помещении и на улице.

    Каждый материал, используемый для строительства и отделки стен, кроме металла, имеет свою степень паропроницаемости. Этот показатель, с точки зрения физики, показывает количество пара, которое может пропустить любой материал за определённое время.

    Паропроницаемость один из решающий факторов, которые влияют на выбор материалов для утепления, также этот параметр важен для анализа состояния внешних стен

    В периоды низких температур пар из помещения под давлением будет стремиться пройти на улицу через все слои внешних стен. Чем ниже коэффициент паропроницаемости утеплителя, тем меньший слой следует укладывать. Её коэффициент должен расти от внутренней стороны к наружной, как и теплопроводность.

    Если все расчёты проведены без ошибок, то расположение точки росы будет находиться в , ближе к внешней поверхности. Именно там пар превратится в конденсат и лишь увлажнит стену. Таким образом, пар будет накапливаться зимой, а летом необходимо создать условия для испарения накопившейся влаги.


    Главным условием качественного утепления считается создание условий для испарения скопившейся влаги. Для этого проводятся специальные расчёты и подбираются отделочные материалы

    Менее подходящим будет положение точки росы в несущей стене дома. Так бывает, если неправильно выбран тип и толщина утеплителя.

    Худший вариант предполагает расположение конденсата на внутренней стороне стены. Эта ситуация возможна, если стена не утеплена вовсе или утеплитель находится внутри помещения. В последнем случае под слоем утеплителя может образовываться плесень, к тому же влажная теплоизоляция совершенно не будет сохранять тепло.

    Варианты вычисления точки росы

    Методика и правила расчёта точки росы регламентированы на законодательном уровне такими документами как СНиП 23-02 Тепловая защита зданий и СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.

    В СНиП в пункте 6.2 прописаны три нормированных значения по теплозащите, а именно:

    1. Сопротивление теплоотдаче стен и утеплителя.
    2. Величины температур внутри помещения и на поверхности внешней стены.
    3. Показатель приблизительного расхода тепла для отопления с учётом вентиляции.

    Нормы считаются выполненными, если соблюдены требования 1 и 2 или 2 и 3.

    Для того, чтобы максимально точно определить точку росы некоторые специалисты обращаются в областную метеорологическую службу для получения справки о точном температурном режиме и розе ветров на определённой территории.

    Но провести подобные вычисления сможет каждый. Существует несколько способов для определения точки росы.

    Способ №1 – использование формул

    Для таких расчётов было создано несколько формул. Например, формула для выведения точки росы при t от 0 ˚С до +60 ˚С. Её погрешность составляет ±0,4 ˚С. Для проведения вычислений понадобятся значения температуры в помещении на высоте 50-60 см от пола и влажность воздуха. Затем просто подставьте данные и получите результат.

    Способ №2 – применение готовой таблицы

    Специалисты разработали таблицу для моментальных вычислений. Следует учитывать, что в таблице приведены приблизительные данные. В ней указаны температура и влажность, а на их пересечении вы найдёте точку росы.


    Узнать число точки росы можно благодаря данным из таблицы, представленной в СП 23-101-2004. Нужно выбрать значение на пересечении температуры и влажности

    Способ №3 – измерительные приборы

    Сейчас существует несколько видов специальных аппаратов для проведения таких замеров. Например, некоторые , кроме ключевых характеристик, могут отображать и локализацию точки росы, и термограмму помещения. Их используют профессиональные строители и специалисты по теплотехнике.


    Тепловизор представляет собой профессиональный прибор, при помощи которого можно создать теплограмму помещения. В некоторых моделях есть функция расчёта точки росы

    А портативный теплогигрометр поможет узнать не только температуру и влажность в помещении, а и вычислит точку росы.

    Психрометр поможет измерить два ключевых показателя в помещении: влажность и температуру воздуха. Прибор состоит из влажного и сухого термометров в одном блоке.

    Способ №4 – расчеты по онлайн калькулятору

    Сервисов, предоставляющих такие калькуляторы, очень много. При этом такой способ считается одним из наиболее ненадёжных, ведь в качестве результата вы можете получить цифры с потолка или же с большой погрешностью.

    Если вы неуверенны в полученных результатах, то доверьтесь профессионалам и обратитесь в специализированную компанию. Они проведут анализ стен и предложат оптимальный вариант.

    Локализация точки росы

    Место расположения точки росы зависит от того, с какой стороны расположен утеплитель. Так, в стене без утепления она будет будет смещаться по толщине стены в зависимости от изменения температуры воздуха и влажности. При минимальном перепаде температур она будет располагаться в толщине стены между центром и наружной поверхностью.

    Впоследствии внутренняя сторона стены останется сухой. Когда ее положение находится между внутренней поверхностью и центром стены, последняя намокнет внутри во время резкого похолодания или в период морозов.

    В стене с расположение точки росы будет оптимальным. Ведь в этом случае она будет располагаться внутри утеплителя, и таким образом внутренняя поверхность стены будет сухой. Это самый лучший вариант.

    Но, если толщину утеплителя подобрали неверно, может происходить смещение точки росы, что чревато появлением грибка, плесени, быстрому разрушению стен.

    В стене с конденсат образуется в стене ближе к жилому помещению, температура стены под теплоизоляционным слоем снижается, создавая оптимальные условия для разрастания плесени.

    Локализация может быть такой:

    • между центром стены и утеплителем, а в период морозов или резкого снижения температуры на их границе;
    • на внутренней поверхности стены, которая весь зимний период под утеплителем будет мокрой;
    • внутри утеплителя, который, как и стена под ним, будет мокрым во время всего холодного периода.

    Как видно, место точки росы имеет существенное влияние на комфорт и здоровье человека.

    Последствия неправильных вычислений

    Во время выбора материалов для утепления помните, что один из эффективных способов защиты внешних стен от влаги заключается в правильном расположении слоёв утеплителя.

    Плотный слой, который не пропустит пар, следует расположить с внутренней стороны несущей стены, а пористый, пропускающий влагу – снаружи.

    Также необходимо создать условия для вентиляции в точке конденсации. В таком случае конденсат будет испаряться без препятствий.

    Если утеплитель был выбран неправильно, то влага в нём будет накапливаться постепенно и снизится число термического сопротивления стены. Поэтому на второй, максимум на пятый отопительный сезон расходы на отопление возрастут, если это частный дом, в квартире зимой просто будет намного холоднее.

    Профессиональное утепление – это долгий и дорогостоящий процесс. Сегодня существует много материалов для утепления. Не пытайтесь на них сэкономить, так как дешёвые материалы через несколько отопительных сезонов придут в негодность и начнут разрушаться.

    Последствий неправильных расчетов несколько, но некоторые из них могут негативно сказаться на качестве жизни. Главным последствием будут постоянно мокрые стены, как следствие грибок, плесень, микробы на стенах, что влечет за собой появление многих хронических заболеваний.

    Так как влажное помещение трудно обогреть, то уровень комфорта падает. А высокая влажность внутри таких стен может спровоцировать болезни органов дыхания.

    Еще одним неприятным последствием неправильных расчетов является разрушение отделочных материалов – крошится плитка, осыпается кирпич на внешней стене, а внутри помещения поверхность на стенах начнёт вздуваться.

    Чтобы исправить возникшую ситуацию, следует обратиться к специалистам для анализа состояния стен и утеплителя. Располагая правильными расчётами, вы сможете исправить все ошибки и создать комфортные и тёплые условия в вашем доме.

    С правилами и формулами проведения теплотехнического расчета для грамотного проектирования дома ознакомит , прочитать которую мы очень рекомендуем.

    Выводы и полезное видео по теме

    О том, как определить точку росы и что она из себя представляет можно узнать из следующего видеоролика:

    О способах утепления стен и правильном выборе материалов пойдет речь в следующем видеоролике:

    Узнать точку росы можно как самостоятельно, так и обратившись к профессионалам. Число точки росы даёт возможность специалисту грамотно выбрать материал и качественно утеплить стены жилого дома или любое другое помещение.

    От точности измерений зависит не только тепло и уют в доме, а и здоровье его жителей. Профессионалы рекомендуют утеплять стену изнутри только в крайнем случае и после профессиональной консультации.

    Пишите, пожалуйста, комментарии и задавайте вопросы по спорным моментам, публикуйте фото и посты с вашим мнением в находящемся ниже блоке. Делитесь полезной информацией и способами определения точки росы, не описанными в статье. Расскажите о личном опыте в решении этого вопроса.

      Чем выше относительная влажность воздуха, тем выше значение точки росы, соответственно, чем меньше влажность, тем она ниже.

      Точка росы не может превышать температуру воздуха.

      При 100 %-ой влажности воздуха, точка росы будет равна температуре воздуха.

      Расчет точки росы

      Т р = (b*f(T, Rh))/(a-ƒ(T, Rh))

      ƒ(T, Rh) = (a*T)/(b+T)+ln⁡(Rh/100)

    • Т р – температура точки росы, °С;
    • а (постоянная) = 17,27;
    • в (постоянная) = 237,7;
    • Т – температура воздуха, °С;
    • Rh – относительная влажность воздуха, %;
    • ln – натуральный логарифм.

    Данная формула обладает погрешностью в ±0,4 °С в диапазоне:

    Приборы для расчета точки росы

    Для определения температуры выпадения конденсата используются различные приборы:

    1. Психрометр – прибор, с помощью которого измеряется относительная влажность и температура воздуха. Он состоит из двух термометров: один – сухой, второй – с постоянным увлажнением. В ходе испарения влаги увлажненный термометр постепенно охлаждается. Чем ниже относительная влажность воздуха, тем ниже его температура. Психрометр используется в лабораторных условиях.
    2. Портативный термогигрометр – цифровой прибор, показывающий влажность и температуру воздуха, а некоторые модели отображают и значение точки росы. Используется в строительстве для обследования зданий.
    3. Тепловизоры . Некоторые приборы включают в себя функцию расчета точки росы. При этом на экране тепловизора показываются зоны с температурой ниже ее значения.

    Таблица вычисления точки росы

    Для быстрого расчета точки росы используют таблицу ее вычисления. Зная фактическую температуру и относительную влажность воздуха, можно легко определить температуру выпадения конденсата.

    Так, например, при температуре воздуха, равной 20°С и относительной влажности 40%, выпадение конденсата будет происходить на поверхностях с температурой 6°С и ниже.

    Калькулятор точки росы

    Результат вычислений

    Комфортные значения точки росы для человека

    Точка росы в строительстве

    Расчет точки росы имеет большое значение в строительстве. Благодаря ей, определяется:

    • Толщина и материал стен;
    • Толщина, материал и место утепления;
    • Система вентиляции и отопления в помещении.

    Игнорирование или неправильный расчет точки росы ведет к образованию плесени и грибков. Это оказывает негативное влияние на долговечность здания, значительно сокращая срок его эксплуатации.

    В оконной сфере – точка росы прямо касается проблемы выпадения конденсата на . Зная ее определение, можно легко это устранить – достаточно понизить влажность воздуха либо повысить температуру поверхности стекла.

    Построил стены, завел дом под крышу и поставил окна – готова коробка. Именно на этом этапе заканчивается «конструктивный» период стройки и начинается установка оборудования, утепление стен дома и дальнейшая его подготовка под чистовую отделку.

    И именно на этом этапе важно правильно смонтировать утеплитель, да и весь пирог утепления на стенах дома, чтобы в дальнейшем не получить себе такую головную боль, как точка росы в стене со стороны жилого помещения.

    Что за зверь такой – точка росы и почему плоха именно точка росы в стене, как это выглядит на практике?

    Для начала немного теории, а затем практически примеры из собственного опыта, который я получил, приобретая коробку дома с уже установленным слоем утеплителя.

    Температура точки росы

    Точка росы имеет обыкновение двигаться. Зависит этот момент от двух показателей – температуры и влажности.

    Каждый из них также делится пополам – на температуру в помещении и на улице, на влажность в помещении и на улице.

    При всех расчетах и формулах, которые используются для того, чтобы рассчитать точку росы, предполагается, что влага будет конденсироваться из пара при движении изнутри наружу. Именно такая ситуация наблюдается зимой, когда температура и влажность в помещении выше, чем температура и влажность на улице. Температура точки росы будет расчетной при расчетных показателях для наружных и внутренних условий.

    Летом, когда влажность и температура на улице обыкновенно выше, чем влажность и температура в помещении, точка росы не имеет такого значения. Почему? Потому что разница температур невысока и оба показателя температуры, уличный и домовой, находятся в положительных значениях.

    А еще потому, что даже если точка росы в стене могла бы образоваться при плюсовых значениях обеих температур, сильного влияния на комфорт проживания в доме это бы не оказало.

    Другое дело зимой. Влага, конденсируемая из пара, при низких температурах попадает в утеплитель и стену, и там замерзает. Для утеплителя намокание чревато либо полной потерей теплоизоляционных свойств (базальтовая вата), либо разрушением при замерзании воды (пенопласт). Для стены все то же самое, особенно для газобетонных и газосиликатных блоков.

    Сам лично наблюдал печальную картину разрушения стены блочного дома в зимний период из-за неправильно сделанного утепления. К весне в стене из газосиликата толщиной 400 миллиметров были почти сквозные дыры.

    Как рассчитать точку росы

    Для расчета точки росы используется таблица значений конденсации водяного пара в зависимости от показателей влажности и температуры. Берется значение наружной и внутренней температуры и значение наружной и внутренней влажности. Получается температура точки росы, при которой будет происходить выпадение воды из водяного пара (образование росы).

    Что нам дает эта температура? Очень многое. Мы в состоянии рассчитать, где будет конденсироваться пар в пироге утепления, то есть где будет точка росы в стене – в утеплителе, в несущей стене или на внутренней поверхности несущей стены – прямо в комнате.

    Естественно, что самый правильный вариант – это точка росы в утеплителе. В этом случае не будет никаких негативных моментов для внутренних помещений. Чтобы не было также негативных моментов для утеплителя, стоит на этапе планирования правильно подбирать тип утеплителя для стен.

    Менее приемлемый вариант – это точка росы в стене дома, которая является несущей. Здесь негативные моменты для внутренних помещений будут зависеть от материала стены. Получается такая ситуация тогда, когда утеплитель смонтирован неправильно или неправильно выбрана толщина утеплителя.

    Самый неприемлемый вариант – это точка росы внутри помещения, на внутренней поверхности несущей стены. Обычно это случается тогда, когда дом совсем не утеплен или утеплен неправильно – изнутри.

    Точка росы в доме – что делать?

    Итак, обещанный пример из собственного опыта. Я приобрел коробку кирпичного дома, которая была утеплена изнутри пенопластом. О чем думали те люди, которые строили эту коробку, остается только гадать. Благодаря такому утеплению получилась точка росы в доме, на внутренней поверхности несущих стен, между кирпичом и утеплителем.

    В чем выразилась точка росы в доме, в каких негативных моментах?

    Их было два. Во-первых, кирпичная стена изнутри была всегда сырая в небольшие плюсовые и минусовые температуры. В комнатах стоял затхлый запах, при вскрытии под всем пенопластом были большие очаги плесени.

    Во-вторых, в минусовые температуры было невозможно нормально обогреть этот дом, кирпичная кладка была исключена из теплового контура дома, благодаря тому, что была отсечена от теплого воздуха помещений пенопластом.

    Что я сделал, чтобы победить точку росы в доме?

    Во-первых, был демонтирован весь пенопласт с внутренних поверхностей несущих стен.

    Во-вторых, утеплитель был смонтирован снаружи и был оштукатурен по методике мокрого фасада.

    И, в-третьих, вместо прежнего внутреннего утепления в 50 миллиметров, было установлено наружное утепление в 150 миллиметров.

    При правильном утеплении — точка росы снаружи, в доме — тепло и сухо.

    Что стало? Стало тепло, сухо и комфортно.

    ФИНАЛЬНАЯ ЗАМЕТКА. Не делайте воздушную прослойку между несущей стеной и воздухом комнаты. Часто обшивают стены изнутри ГКЛ – это дешевле и быстрее, чем штукатурить. Однако в воздушном зазоре между ГКЛ и кирпичом образуются микросквозняки, которые препятствуют теплопередаче и прогреву внутренней части кирпичной кладки.

    Я свои кирпичные стены изнутри заштукатурил самой обычной штукатурной смесью. Сверху теперь можно красить или клеить обои. Толщина обоев такова, что ими, как теплоизолятором, можно пренебречь.

    ее связь со строительством + методика вычислений

    На физическое состояние воды, содержащейся в утеплителях, гигроскопичных стройматериалах, воздухе, влияет температура окружающей среды. Согласно законам теплотехники точка росы представляет собой некое значение температуры, при которой парообразная вода становятся конденсатом, то есть росой.

    Все о том, как определить точку росы, чтобы учесть ее при разработке проекта строительства, вы узнаете из представленной нами статьи. Мы расскажем, каким способом вычисляется точка, в которой пар превращается в конденсат, и как он отражается на эксплуатации дома. Дадим советы по вариантам локализации этого явления.

    Связь точки росы и строительства

    Числовое значение точки росы находится в прямой зависимости от таких показателей: относительной влажности и температуры на улице, и в самом помещении. Например, если за окном t = 8 ˚С, а в доме t = 22 ˚С и относительная влажность 45%, то на внешней стене образуется конденсат.

    Существуют и дополнительные факторы, формирующие точку росы, а именно: особенности регионального климата, степень утепления всех ограждающих поверхностей, качество и тип системы отопления, период проживания – может быть постоянным (дом, квартира) или временным, например, дача или гараж, наличие вентиляции.

    Для строителей очень важно знать число точки росы, чтобы вычислить точную локализацию конденсата на стенах, а также, чтобы определить необходимую толщину утеплителя. Ведь именно благодаря этим знаниям можно максимально минимизировать потерю тепла в период холодов.

    Положение точки росы может блуждать по толщине стены. Оно зависит от толщины и типа материалов самой стены и утеплителя, от показателей температуры и влажности в помещении и на улице.

    Каждый материал, используемый для строительства и отделки стен, кроме металла, имеет свою степень паропроницаемости. Этот показатель, с точки зрения физики, показывает количество пара, которое может пропустить любой материал за определённое время.

    Паропроницаемость один из решающий факторов, которые влияют на выбор материалов для утепления, также этот параметр важен для анализа состояния внешних стен

    В периоды низких температур пар из помещения под давлением будет стремиться пройти на улицу через все слои внешних стен. Чем ниже коэффициент паропроницаемости утеплителя, тем меньший слой следует укладывать. Её коэффициент должен расти от внутренней стороны к наружной, как и теплопроводность.

    Если все расчёты проведены без ошибок, то расположение точки росы будет находиться в теплоизоляционном слое стены, ближе к внешней поверхности. Именно там пар превратится в конденсат и лишь увлажнит стену. Таким образом, пар будет накапливаться зимой, а летом необходимо создать условия для испарения накопившейся влаги.

    Главным условием качественного утепления считается создание условий для испарения скопившейся влаги. Для этого проводятся специальные расчёты и подбираются отделочные материалы

    Менее подходящим будет положение точки росы в несущей стене дома. Так бывает, если неправильно выбран тип и толщина утеплителя.

    Худший вариант предполагает расположение конденсата на внутренней стороне стены. Эта ситуация возможна, если стена не утеплена вовсе или утеплитель находится внутри помещения. В последнем случае под слоем утеплителя может образовываться плесень, к тому же влажная теплоизоляция совершенно не будет сохранять тепло.

    Варианты вычисления точки росы

    Методика и правила расчёта точки росы регламентированы на законодательном уровне такими документами как СНиП 23-02 Тепловая защита зданий и СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.

    В СНиП в пункте 6.2 прописаны три нормированных значения по теплозащите, а именно:

    1. Сопротивление теплоотдаче стен и утеплителя.
    2. Величины температур внутри помещения и на поверхности внешней стены.
    3. Показатель приблизительного расхода тепла для отопления с учётом вентиляции.

    Нормы считаются выполненными, если соблюдены требования 1 и 2 или 2 и 3.

    Для того, чтобы максимально точно определить точку росы некоторые специалисты обращаются в областную метеорологическую службу для получения справки о точном температурном режиме и розе ветров на определённой территории.

    Но провести подобные вычисления сможет каждый. Существует несколько способов для определения точки росы.

    Способ №1 – использование формул

    Для таких расчётов было создано несколько формул. Например, формула для выведения точки росы при t от 0 ˚С до +60 ˚С. Её погрешность составляет ±0,4 ˚С. Для проведения вычислений понадобятся значения температуры в помещении на высоте 50-60 см от пола и влажность воздуха. Затем просто подставьте данные и получите результат.

    Это одна из наиболее популярных формул, в которой T температура в градусах Цельсия, Rh относительная влажность в %, Ln натуральный логарифм

    Способ №2 – применение готовой таблицы

    Специалисты разработали таблицу для моментальных вычислений. Следует учитывать, что в таблице приведены приблизительные данные. В ней указаны температура и влажность, а на их пересечении вы найдёте точку росы.

    Узнать число точки росы можно благодаря данным из таблицы, представленной в СП 23-101-2004. Нужно выбрать значение на пересечении температуры и влажности

    Способ №3 – измерительные приборы

    Сейчас существует несколько видов специальных аппаратов для проведения таких замеров. Например, некоторые модели тепловизоров, кроме ключевых характеристик, могут отображать и локализацию точки росы, и термограмму помещения. Их используют профессиональные строители и специалисты по теплотехнике.

    Тепловизор представляет собой профессиональный прибор, при помощи которого можно создать теплограмму помещения. В некоторых моделях есть функция расчёта точки росы

    А портативный теплогигрометр поможет узнать не только температуру и влажность в помещении, а и вычислит точку росы.

    Психрометр поможет измерить два ключевых показателя в помещении: влажность и температуру воздуха. Прибор состоит из влажного и сухого термометров в одном блоке.

    При помощи мобильного теплогигрометра легко узнать влажность и температуру на всех участках стены, крыши в любом помещении

    Способ №4 – расчеты по онлайн калькулятору

    Сервисов, предоставляющих такие калькуляторы, очень много. При этом такой способ считается одним из наиболее ненадёжных, ведь в качестве результата вы можете получить цифры с потолка или же с большой погрешностью.

    Если вы неуверенны в полученных результатах, то доверьтесь профессионалам и обратитесь в специализированную компанию. Они проведут анализ стен и предложат оптимальный вариант.

    Локализация точки росы

    Место расположения точки росы зависит от того, с какой стороны расположен утеплитель. Так, в стене без утепления она будет будет смещаться по толщине стены в зависимости от изменения температуры воздуха и влажности. При минимальном перепаде температур она будет располагаться в толщине стены между центром и наружной поверхностью.

    Впоследствии внутренняя сторона стены останется сухой. Когда ее положение находится между внутренней поверхностью и центром стены, последняя намокнет внутри во время резкого похолодания или в период морозов.

    Стена может быть утеплена с наружной или внешней сторон, либо же не быть утеплённой вовсе. От этого и будет зависеть место расположения точки росы

    В стене с утеплением по внешней стороне расположение точки росы будет оптимальным. Ведь в этом случае она будет располагаться внутри утеплителя, и таким образом внутренняя поверхность стены будет сухой. Это самый лучший вариант.

    Но, если толщину утеплителя подобрали неверно, может происходить смещение точки росы, что чревато появлением грибка, плесени, быстрому разрушению стен.

    В стене с установленным изнутри утеплителем конденсат образуется в стене ближе к жилому помещению, температура стены под теплоизоляционным слоем снижается, создавая оптимальные условия для разрастания плесени.

    Локализация может быть такой:

    • между центром стены и утеплителем, а в период морозов или резкого снижения температуры на их границе;
    • на внутренней поверхности стены, которая весь зимний период под утеплителем будет мокрой;
    • внутри утеплителя, который, как и стена под ним, будет мокрым во время всего холодного периода.

    Как видно, место точки росы имеет существенное влияние на комфорт и здоровье человека.

    Последствия неправильных вычислений

    Во время выбора материалов для утепления помните, что один из эффективных способов защиты внешних стен от влаги заключается в правильном расположении слоёв утеплителя.

    Качественная теплоизляция поможет существенно сократить потери тепла и сохранить уют в доме, а также продлить срок жизни стенам

    Плотный слой, который не пропустит пар, следует расположить с внутренней стороны несущей стены, а пористый, пропускающий влагу – снаружи.

    Также необходимо создать условия для вентиляции в точке конденсации. В таком случае конденсат будет испаряться без препятствий.

    Правильно утеплённая внешняя стена поможет сократить потери тепла во время отопительного периода от 45 до 95 % и создать уют в доме

    Если утеплитель был выбран неправильно, то влага в нём будет накапливаться постепенно и снизится число термического сопротивления стены. Поэтому на второй, максимум на пятый отопительный сезон расходы на отопление возрастут, если это частный дом, в квартире зимой просто будет намного холоднее.

    Профессиональное утепление – это долгий и дорогостоящий процесс. Сегодня существует много материалов для утепления. Не пытайтесь на них сэкономить, так как дешёвые материалы через несколько отопительных сезонов придут в негодность и начнут разрушаться.

    Последствий неправильных расчетов несколько, но некоторые из них могут негативно сказаться на качестве жизни. Главным последствием будут постоянно мокрые стены, как следствие грибок, плесень, микробы на стенах, что влечет за собой появление многих хронических заболеваний.

    Постоянно мокрые стены становятся рассадником для роста грибка и плесени, ведь их споры летают в воздухе и могут вызвать болезни

    Так как влажное помещение трудно обогреть, то уровень комфорта падает. А высокая влажность внутри таких стен может спровоцировать болезни органов дыхания.

    Еще одним неприятным последствием неправильных расчетов является разрушение отделочных материалов – крошится плитка, осыпается кирпич на внешней стене, а внутри помещения поверхность на стенах начнёт вздуваться.

    Невысохший конденсат, это ключевая причина возникновения на внешней стене вздутия и расслоения отделочных материалов

    Чтобы исправить возникшую ситуацию, следует обратиться к специалистам для анализа состояния стен и утеплителя. Располагая правильными расчётами, вы сможете исправить все ошибки и создать комфортные и тёплые условия в вашем доме.

    С правилами и формулами проведения теплотехнического расчета для грамотного проектирования дома ознакомит следующая статья, прочитать которую мы очень рекомендуем.

    Выводы и полезное видео по теме

    О том, как определить точку росы и что она из себя представляет можно узнать из следующего видеоролика:

    О способах утепления стен и правильном выборе материалов пойдет речь в следующем видеоролике:

    Узнать точку росы можно как самостоятельно, так и обратившись к профессионалам. Число точки росы даёт возможность специалисту грамотно выбрать материал и качественно утеплить стены жилого дома или любое другое помещение.

    От точности измерений зависит не только тепло и уют в доме, а и здоровье его жителей. Профессионалы рекомендуют утеплять стену изнутри только в крайнем случае и после профессиональной консультации.

    Пишите, пожалуйста, комментарии и задавайте вопросы по спорным моментам, публикуйте фото и посты с вашим мнением в находящемся ниже блоке. Делитесь полезной информацией и способами определения точки росы, не описанными в статье. Расскажите о личном опыте в решении этого вопроса.

    Похожие записи

    Что такое точка росы? Как рассчитать точку росы? Как определить точку росы? Способы определения, формула, таблица

    1 Что такое точка росы

    Точка росы — температура, при которой начинается образование конденсата.

    Термин обозначает температуру, при которой наступает предельное насыщение воздуха водяным паром. При охлаждении его ниже критичной точки образуются капли на предметах либо туман.

    Явление основано на том факте, что наибольшая вместимость пара в куб. м воздуха изменяется с его температурой.

    Примеры (данные приведены в граммах):

    1. -5°С — 3,25.
    2. 0°С — 4,85.
    3. +10°С — 9,41.
    4. +22°С — 19,44.
    5. +28°С — 27,26.

    Показатель относительной влажности значит, какую долю текущее удельное количество пара составляет от очень вероятного. К примеру, если этот параметр равен 34,5% при +28°С, содержание пара в воздухе будет равно 27,26*0,345=9,4047 г/куб. м. Исходя из приведенного списка, при охлаждении до +10°С относительная влажность достигнет приблизительно 100%, т.е. данная температура при таких критериях является точкой росы. Если воздух охладится еще посильнее, количество пара станет лишним, и часть его выпадет в конденсат.

    к меню ↑

    1.1 Где должна находится точка росы

    Безупречным местом появления точки росы в стенке является теплоизолятор, расположенный со наружной стороны стенки. Толщина теплоизолятора на стенке должна быть такая, что бы в самое прохладное время конденсат не сдвигался в саму стенку либо если сдвигался, то не на долгое время.

    Строения владеют паропроницаемостью, которая находится в зависимости от типа строительного материала.

    В случае наличия в их толще участков с температурой насыщения либо ниже он конденсируется, что приводит к таким последствиям:

    1. Понижению теплового сопротивления конструкции.
    2. Сокращению срока службы строительного материала. При похолодании вода преобразуется в лед и расширяется, вызывая внутренние разрушения.
    3. Развитию колоний плесени и грибка (при увлажнении поверхности).

    Строй материалы имеют разную паропроницаемость. Меньший показатель у томного железобетона (панельные дома) — 0,03 мг/м*ч*Па, больший — у газобетонных блоков — 0,23 (при плотности 400 кг/куб. м).

    Сельское хозяйство

    При понижении температуры воздуха влага конденсируется на побегах и листьях растений. При нередких повторениях это провоцирует заболевания. Таким макаром, познание точки конденсации водяного пара позволяет планировать профилактические и целительные мероприятия.

    Влага конденсируется на листьях растений.

    В засушливых регионах, напротив, конденсация атмосферной воды может отчасти поменять систему орошения. Селекционеры работают над выведением видов, способных усваивать воду таким макаром. Тогда познание критичной точки поможет найти нужную производительность поливальных установок, если прогноз погоды в последнее время не предсказывает дождиков.

    Меры защиты неких растений, к примеру винограда, тоже планируют с учетом данного параметра. Если он высочайший, означает, воздух содержит много воды, и повреждения от заморозков, в т.ч. радиационных, будут умеренными.

    При низком расположении зоны конденсации пара укутывают побеги или поливают участок.

    к меню ↑

    1.5 Механизм образования

    Итак, что все-таки происходит, когда ночкой либо ранешным днем температура воздуха падает? Другими словами что такое точка росы по воззрению физики, и какие процессы происходят при ее достижении? Очень достойные внимания. Поблизости поверхности более прохладных предметов появляется узкий слой газа той же температуры. Его толщина может быть маленькой, но конкретно в нем появляется конденсат, выпадающий на поверхность предмета. На улице это сначала могут быть камешки, железные конструкции, травка. Так происходит, если температура воздуха выше точки росы. Зимой же все происходит незначительно по-другому. Это явление можно следить при дыхании на морозе, когда изо рта выходит пар. Одномоментно охлаждаясь, вода в газообразном состоянии преобразуется в мелкие капельки. Нечто схожее происходит и высоко в атмосфере при образовании туч.

    к меню ↑

    1.6 Причины воздействия

    Но почему же так происходит? Сначала на образование конденсата влияет температура среды и предметов. Не считая того, принципиальное значение имеет относительная и абсолютная влажность воздуха. Чем выше эти характеристики, тем выше температура точки росы. При стопроцентной влажности этот показатель будет совпадать с фактическими погодными критериями.

    Также значение имеет давление, сначала если нужно произвести расчет температуры точки росы в критериях сжатого воздуха. Физики продолжают проводить опыты в самых различных критериях. И в таком случае различают разновидности атмосферного показателя и его же под давлением. При иных равных критериях 2-ой показатель будет намного ниже.

    к меню ↑

    1.7 Комфортабельные значения для человека

    Большая часть людей ощущает себя отлично при последующих критериях:

    • температуре воздуха +22°С;
    • относительной влажности 50%.

    Для таких характеристик пар начинает конденсироваться при +10,5°С.

    к меню ↑

    1.8 Нахождение в стенке

    Для большего осознания данного процесса разглядим несколько вариантов, как может размещаться точка росы в стенке.

    1. Здание не утеплено. Если кирпичные, блочные и древесные стенки не имеют дополнительной термоизоляции, то разыскиваемое место будет зависеть от погодных критерий. При отсутствии резких конфигураций температурного режима оно будет размещено у внешней поверхности перекрытия, при всем этом снутри помещений будет комфортабельно и тепло. При значимом похолодании проблемный участок будет сдвинут к внутренней поверхности стенки, что приведет к неизменному намоканию поверхностей и возникновению конденсата.
    2. Здание утеплено снаружи. Если дом имеет фасадное утепление, тогда размещение конденсационного участка будет зависеть от толщины термоизоляции. При соблюдении технологии внешнего утепления он будет находиться снутри изоляционной прослойки. В неприятном случае понизить теплопотери в помещении будет довольно трудно.
    3. Здание утеплено снутри. При внутреннем утеплении участок будет размещен меж утепляющим материалом и серединой перекрытия. Это не самый подходящий вариант, так как существенное понижение температуры на улице приведет к образованию конденсата на месте соединения изолятора и стенки. Это может стать предпосылкой разрушения теплоизолятора прямо до поверхности перекрытия. Внутреннее утепление может быть только при наличии действенной отопительной системы, которая обеспечит поддержание хорошей температуры нагрева воздуха во всех помещениях.

    Для того что бы найти в какой части планируемой стенки будет находится точка росы и выделение конденсата, следует знать два показателя.

    1. Температура точки росы в нашем регионе, с интересующими нас показателями влажности и температуры воздуха снутри помещения. Данный показатель мы можем поглядеть в таблице выше. Назовем этот показатель – Тр ( точка росы)
    1. Температура воздуха, которая возникнет на границе 2-ух слоев стенки, при интересующих нас показателях. Назовем этот показатель – Тс ( точка меж слоями)

    В этом случае, если толщина утепления выбрана нормально, точка росы будет находиться в самом теплоизоляторе. Стенка будет оставаться полностью сухой в протяжении всего прохладного периода, даже при резком похолодании точка росы не достигнет внутренней поверхности стенки.

    Если толщина термоизоляции была рассчитана некорректно, могут появиться некие препядствия. Точка росы переместится на границу стыка теплоизоляционного материала и наружной стороны стенки. В полостях меж 2-мя материалами может появляться конденсат и накапливаться влага. В зимний период, когда температура падает ниже нуля, влага будет расширяться и преобразовываться в лёд, содействуя разрушению термоизоляции и отчасти стенки. Не считая этого, неизменная влажность поверхностей приведёт к образованию плесени.

    При полном несоблюдении технологии и наигрубейших ошибках в расчётах вероятны варианты смещения точки росы к внутренней поверхности стенки, что приведёт к образованию конденсата на ней.

    Внутреннее утепление стенок

    Утеплять стенку изнутри — вначале не самый идеальный вариант. Если слой термоизоляции будет узким, точка росы будет находиться на границе изоляционного материала и внутренней поверхности стенки. Тёплый воздух в комнате при узком слое термоизоляции фактически не будет достигать внутренней стороны стенки, приводя к последующим последствиям:

    • высочайшая возможность намокания и вымерзания стенки;
    • увлажнение и, как следствие, разрушение самого теплоизолятора;
    • хорошие условия для развития плесневых колоний.

    Выяснить число точки росы можно благодаря данным из таблицы, представленной в СП 23-101-2004. Необходимо избрать значение на скрещении температуры и влажности к меню ↑

    3.3 Метод №3 – измерительные приборы

    На данный момент существует некоторое количество видов особых аппаратов для проведения таких замеров. К примеру, некие модели тепловизоров, не считая главных черт, могут показывать и локализацию точки росы, и термограмму помещения. Их употребляют проф строители и спецы по теплотехнике.

    Тепловизор представляет собой проф прибор, с помощью которого можно сделать теплограмму помещения. В неких моделях есть функция расчёта точки росы

    А портативный теплогигрометр поможет выяснить не только лишь температуру и влажность в помещении, а и вычислит точку росы.

    Психрометр поможет измерить два главных показателя в помещении: влажность и температуру воздуха. Прибор состоит из мокроватого и сухого термометров в одном блоке.

    С помощью мобильного теплогигрометра просто выяснить влажность и температуру на всех участках стенки, крыши в любом помещении к меню ↑

    3.4 Метод №4 – расчеты по онлайн калькулятору

    Сервисов, предоставляющих такие калькуляторы, сильно много. При всем этом таковой метод считается одним из более ненадёжных, ведь в качестве результата вы сможете получить числа с потолка либо же с большой погрешностью.

    Если вы неуверенны в приобретенных результатах, то доверьтесь экспертам и обратитесь в специализированную компанию. Они проведут анализ стенок и предложат сбалансированный вариант.

    к меню ↑

    4 Расчет точки росы

    Существует несколько методов определения параметра.

    к меню ↑

    4.1 По математической формуле

    Используют последующее выражение:

    Tp=b ((aT/b+T)+InRH)/a- ((aT/b+T)+InRH), где

    Тр — точка росы, °С;

    Расчет точки росы происходит по математическим формулам.

    A и b — безразмерные коэффициенты, равные 17,27 и 237,7 соответственно;

    RH — относительная влажность воздуха в толиках единицы;

    Т — температура воздуха, °С;

    Ln — натуральный логарифм.

    Приведенная формула справедлива для значений Т=0…+60°С и атмосферного давления 762 мм. рт. ст.

    к меню ↑

    4.2 Программы-калькуляторы

    Спец приложения создают вычисления автоматом. Юзеру нужно ввести начальные данные и надавить кнопку «Старт». Не считая числового результата, программки показывают графики зависимости влажности от степени нагретости воздуха. Такая форма представления инфы является более приятной.

    к меню ↑

    4.3 При помощи онлайн-калькулятора

    Вычислительные сервисы имеются на многих веб-сайтах. Они избавляют юзера от необходимости брать и закачивать программку.

    Гигрометр — измерительный прибор, созданный для определения влажности воздуха.

    Влажность определяют при помощи устройств:

    1. Гигрометра. Электрическое устройство комфортно в использовании, но вычисления производит с большой погрешностью.
    2. Психрометра. Он состоит из 2 спиртовых термометров. Пробирку 1-го обкручивают увлажненной салфеткой. За счет испарения воды показания на нем будут ниже, чем на «сухом». Чем ниже влажность в помещении, тем активнее улетучивается жидкость. Означает, и разница в показаниях будет больше. Итог ищут в справочнике вручную. Определенная при помощи психрометра разыскиваемая точка является более четкой.

    к меню ↑

    4.5 Нужные замеры для просчетов

    Для получения значения точки нужно провести главные замеры температурного и влажностного режима снутри помещений. Для этого будет нужно последующее оборудование:

    • Гигрометр.
    • Обыденный и бесконтактный указатель температуры.

    В неутепленных стенках точка росы находится снутри конструкции.

    Произнесенное не относится к каркасному дому, стенки которого состоят из теплоизолятора и паронепроницаемой обшивки.

    к меню ↑

    5.2 В утепленных снаружи стенках

    В этом варианте критичная точка сдвигается в сторону улицы.

    Она может размещаться:

    1. В теплоизоляторе. Это лучший вариант. Влага в стенке не конденсируется, потому конструкция служит весь положенный срок. Условием выноса точки конденсации пара за границы основного материала является большая толщина теплоизолятора.
    2. В стенке. Данное положение наблюдается при недостаточной толщине теплоизолятора. Зона образования воды может занимать хоть какое положение (прямо до внутренней поверхности).

    Теплоизолятор должен превосходить основной материал стенки по коэффициенту паропроницаемости. В неприятном случае влага будет скапливаться на границе меж ними. Таким макаром, нельзя утеплять пенопластом, коэффициент паропроницаемости которого составляет 0,05 мг/м*ч*Па, стенки из кирпича (0,17) и газобетона (0,11-0,23).

    В утепленных снаружи стенках критичная точка сдвигается в сторону улицы. к меню ↑

    5.3 В утепленных изнутри стенках

    Критичная точка сдвигается в сторону помещения. Вероятные варианты:

    1. В стенке поближе к внутренней поверхности. Огромную часть времени конструкция остается сухой, но в экстремальные холода намокает.
    2. На внутренней поверхности основного материала. Влага не сохнет всю зимнюю пору.
    3. В теплоизоляторе. Конструкция всю зимнюю пору остается влажной. В экстремальные холода намокает и теплоизолятор.

    К внутреннему утеплению прибегают исключительно в последнем случае. К примеру, если внешней стороной стенка выходит в шахту лифта. В других ситуациях теплоизолятор располагают снаружи, по другому срок службы конструкции очень сокращается.

    В утепленных изнутри стенках точка сдвигается в сторону помещения. к меню ↑

    5.4 В пластмассовых окнах

    Металлопластиковые окна представляют собой паронепроницаемые изделия.

    Потому имеются только 2 варианта температуры поверхности изнутри:

    1. Выше критичной величины.
    2. Ниже этого параметра.

    Во 2-м случае окна «потеют».

    к меню ↑

    6 Вред точки росы для стенок дома

    Мы разобрались, что точка росы может размещаться в 3-х различных участках стенки:

    1. в внешнем теплоизоляторе стенки
    2. в стенке, поближе к внешней части
    3. в стенке, поближе внутренней части

    В каждом из перечисленных мест, точка росы будет проявлять себя по-разному. Если в одном месте она будет безобидна, то снутри дома либо в стенке будет оказывать определенные разрушительные последствия на целостность стенки. Ниже, разберем поведение точки росы в каждом из перечисленных мест.

    к меню ↑

    6.1 Точка росы в внешнем теплоизоляторе

    Это самое невредное для дома нахождение точки росы. В данном случае:

    • Конденсат при появлении точки росы появляется, конкретно, в самом теплоизоляторе.
    • Теплоизолятор не гигроскопичен, поэтому влага не задерживается в конструктиве стенки и испаряется при изменении температуры воздуха.
    • За счет пароизоляционных параметров теплоизолятора, влажность, которая появляется при испарении конденсата, выходит на улицу и не ведет взаимодействие со стенкой дома.
    • Стенки дома сухие в течении всего года, как с внешней так и со внутренней стороны
    • Стенки сохраняют свою крепкость и целостность многие десятилетия

    к меню ↑

    6.2 Точка росы в стенке дома, поближе к внешней стороне
    • Поведение стенки почти во всем находится в зависимости от материала, из которого она выложена. Лучше переносят точку росы, стенки из плотных и томных строй материалов, таких как кирпич, керамзитобетон, камень, дерево. Так как они наименее подвержены разрушению и имеют больший коэффициент морозостойкости.
    • Стенки домов возведенных из пористых материалов, отлично поглощающих воду и пропускающих пар. Таких как, пеноблоки, газоблоки и подобного рода материалы, действие точки росы должно быть мало маленьким.

    разрушение стенки под воздействием влажности

    • При появлении конденсата снутри стенки, материал стенки насыщается жидкостью. При следующем снижении температуры воздуха ниже нуля, скопленная жидкость леденеет и возрастает в объемах. Роста объема воды разрушает хоть какой стеновой материал изнутри. Это приводит к образованию как маленьких, так и больших трещинок в структуре стенки. Стенки крошатся и совсем теряют свою крепкость.
    • В случае если стенка, в какой точка росы снутри и утеплена снаружи, то теплоизолятор не будет препятствовать выходу накопившей воды наружу. Потому, вся жидкость будет накапливаться на поверхности, меж теплоизолятором и стенкой. Это тянет образование плесени и грибка, со всеми вытекающим последствиями, вредными как для строения, так и для здоровья человека.
    • Если стенка дома не утеплена снаружи, то жидкость будет выходить с увеличением температуры воздуха, но это не убережет стенку от внутреннего разрушения после замерзания воды. Подобные испарения воды, из увлажненной стенки, мы можем следить в виде налета белоснежного цвета на кирпичных стенках.

    к меню ↑

    6.3 Точка росы в стенке дома, поближе к внутренней поверхности

    Появляется, когда пар проходит середину толщины стенки и конденсат начинает создаваться уже поближе к поверхности стенки, которая находится снутри дома.

    Последствия точки росы для внутренней отделки дома:

    • Насыщенная влажностью кладка начинает выделять на внутренней стенке, в доме жидкость в виде капель воды.
    • Влажная поверхность стенки разрушает внутреннюю отделку помещения: шпаклевку, обои другие материалы отделки.
    • На стенках и в углах появляется плесень и грибок, от которых уже будет очень тяжело избавиться
    • В доме возникает противный ветхий запах разложения, который вредоносен для здоровья.
    • Снижается общая температура тепла в доме.

    плесень на стенке снутри дома

    Самые разрушительные и вредные последствия для дома это когда точка росы находится поближе к внутренней поверхности стенки.

    Точка росы – принципиальный параметр, который следует учесть при проектировании и строительстве стенок, крыш и строительства всего дома. Ее не соблюдение может привести к необратимым и критичным последствиям для всего строения

    к меню ↑

    7 Главные различия относительной и абсолютной влажности

    Сначала необходимо отметить основную разницу меж 2-мя понятиями, описывающими уровень влажности воздуха, другими словами абсолютной и относительной влажностью. Абсолютная влажность выражается в г / м³ и значит количество воды, растворенной в 1 м³ воздуха. Относительная влажность выражается в процентах и ​​информирует о соотношении количества воды, содержащейся в воздухе, к наибольшему количеству, которое может быть в нем найдено, с учетом текущей температуры. Насыщенность воздуха паром должна быть в спектре от 40 до 60%.

    Абсолютная влажность — количество водяного пара в 1 м³ воздуха.

    Относительная влажность — отношение текущего давления пара к наибольшему давлению пара при данной температуре.

    Исходя из этого уществует тесноватая связь меж абсолютной и относительной влажностью. Чем выше температура воздуха, тем больше воды может быть растворено в нем, что значит, что та же абсолютная влажность при 18 ° C значит более высшую относительную влажность, чем при 22 ° C. К примеру, для поддержания относительной влажности 50% при 18 ° C довольно, чтоб абсолютная влажность составляла 7, 66 г / м³. В то время как при повышении температуры до 22 ° C, для поддержания той же относительной влажности на каждый 1 м³ уже должно быть 9, 68 г воды (т. е. абсолютная влажность должна повысится на 2. 02 г/м³).

    Также необходимо отметить, что температура, до которой воздух был должен бы охладиться, чтоб количество содержащейся в нем воды давало относительную влажность 100%, является так именуемой точкой росы.

    к меню ↑

    7.1 Почему абсолютная влажность принципиальна? Что происходит, когда воды очень много либо очень не достаточно?

    Поддержание хорошей влажности воздуха очень принципиальна для здоровья человека. Очень сухой воздух вызывает недомогания, такие как першение в горле, сухой кашель и раздражение глаз, и негативно оказывает влияние на состояние кожи. С другой стороны, лишне увлажненный воздух приводит к головным болям, чувству холода и время от времени болезней верхних дыхательных путей. Не считая того, чрезмерная влажность содействует развитию плесени и грибков, которые понижают иммунитет и нарушают работу дыхательной системы, а в последних случаях приводят к поражению почек и печени.

    к меню ↑

    7.2 Как держать под контролем относительную влажность?

    Итак мы уже знаем как принципиально поддерживать правильную влажность, сейчас перейдём к последующему шагу и узнаем, как проверить уровень влажности. Контроль влажности воздуха обеспечивается устройствами, которые именуются гигрометрами. Самые обыкновенные гигрометры можно приобрести наименее чем за 5$. Более продвинутые и поболее дорогие гигрометры предоставляют больше способностей, так как они позволяют, к примеру, держать под контролем абсолютную влажность, температуру воздуха и даже точку росы.

    к меню ↑

    7.3 Как поддерживать правильную влажность?

    Многие люди пробуют противодействовать понижению влажности при помощи традиционных средств, некие из которых были известны в течение многих поколений. В особенности популярны навесные влажные полотенца либо глиняние емкости с водой на нагревателях. К огорчению, не все эти способы эффективны, и, не считая того, такие деяния не позволяют держать под контролем влажность. Но сейчас существует целый ряд устройств (увлажнителей воздуха), которые позволяют увлажнить воздух в помещении более отлично и комфортно и при всем этом даже очистить его.

    Двухзвездная модель комнаты с четырьмя стенами.

    Контекст 1

    … компоненты накопления тепла и теплопроводности, представленные в разделе 2.1, уравнение (6 0 ) могут быть реализованы с помощью модели Modelica на рисунке 3, которая представляет собой простую тепловую модель стены с массой m , удельная теплоемкость c , площадь поверхности A и толщина 2 D x . Этот способ аппроксимации УЧП Фурье показывает, что модель стены с любым пространственным разрешением может быть модульно построена как сеть сосредоточенных теплопроводников и конденсаторов.Таким образом, модель на рис. 3 становится более точной, если разделить стену на несколько слоев (не менее двух) и добавить конвекционную модель с рис. 2. Полученная модель стены на рис. 4, конечно, подходит и для полов и потолков. Прежде чем строить тепловую модель помещения, в первую очередь будет рассмотрена лучистая теплопередача между его стенами, полом, потолком и другими излучающими поверхностями (например, поверхностью радиатора). Использование моделей с рисунка 2(e) привело бы к сложной сети соединений между каждой поверхностью и всеми другими поверхностями.Комната с простой прямоугольной геометрией потребует трех экземпляров модели параллельных поверхностей (рис. 2(d)) и 12 экземпляров модели перпендикулярных поверхностей (рис. 2(e)). Непрямоугольная геометрия помещения и излучение от поверхности радиатора потребовали бы очень специальных дополнительных классов моделей, которые намного сложнее или даже не существуют в параметризованном виде. По этой причине в представленной здесь строительной библиотеке используется определенное приближение; а именно так называемая двухзвездная модель (см., например, [5]).В этой модели все излучающие поверхности связаны с фиктивным безмассовым черным телом, обладающим бесконечной теплопроводностью и заполняющим весь объем помещения. На схеме модели это тело является просто узловой точкой. Каждая поверхность, излучающая длинноволновое излучение, соединена с этой узловой точкой через компонент радиационного перехода, показанный на рис. 2(с). Вторая узловая точка обеспечивает конвективную связь поверхностей с воздухом через компоненты конвективного соединения (рис. 2(б)). На рис. 5 показана двухзвездная модель комнаты с четырьмя стенами (плюс пол и потолок).В модели комнаты представлена ​​только половина каждой стены; вторая половина является частью соседней комнаты. Кроме того, существуют модели внутренних притоков (с лампочкой на иконке), а также модель окна (рис. 6), описывающая воздухообмен и теплопередачу путем теплопроводности, конвекции и излучения. В модели окна и в модели комнаты есть специальный разъем, обеспечивающий связь окна с моделью из библиотеки солнечного излучения (см. раздел 4).Радиатор (в качестве внешней модели) может быть подключен к помещению через два разъема: один разъем обеспечивает подключение к узловой точке излучения; другой разъем передает конвективное тепло от радиатора в воздух. Подробные описания моделей строительных конструкций приведены в [6]. Комплексное моделирование тепловой динамики здания требует учета влияния природы. Для реалистичного моделирования влияния солнечного излучения на энергопотребление и поведение контроллера была разработана усовершенствованная библиотека солнечного излучения.С его моделями можно рассчитать солнечное излучение на наклонной поверхности в любом месте. Модели очень удобны для пользователя, так как периоды моделирования могут быть определены путем ввода даты и местного времени. Кроме того, реальные данные о погоде могут быть интегрированы в имитационную модель путем чтения внешних файлов ASCII и интерполяции данных различными способами. Модели солнечного излучения содержат большое количество алгоритмов, которые невозможно объяснить в рамках данной статьи. Далее будет дан краткий обзор некоторых важных компонентов.Инкапсулированные модели в левой части рисунка 7 рассчитывают солнечное излучение на преднамеренном количестве поверхностей с преднамеренной ориентацией. Это означает, что для моделирования солнечного излучения на по-разному ориентированных поверхностях здания требуется только один экземпляр этого компонента. Сейчас будут представлены два примера внутренней конструкции этой модели. Уровень диаграммы примера I показан на рисунке 7(a) (без внешних соединителей на самом высоком уровне иерархии). Есть восемь важных компонентов, выполняющих расчет.Компонент (1) распределяет информацию о местоположении (долготе и широте) и часовом поясе всем компонентам, которым нужны эти данные. Компонент (2) вычисляет временные переменные, необходимые в дополнение к (физическому) времени моделирования: солнечное время и стандартное меридиональное время. (Возможен и переход на летнее время.) Компонент (3) дает угол склонения. Компонент (4) вычисляет положение Солнца, определяемое по зенитному и азимутальному углам. Компонент (5) рассчитывает солнечное излучение на внеземную горизонтальную поверхность.Компонента (6) определяет ослабленное атмосферой солнечное излучение. Для этого используется так называемый индекс ясности k T . Расчет с постоянным k T является приблизительным, и его следует использовать только для ясных дней. (Даже в этом случае k T не является точно постоянной величиной.) Составляющая (7) делит полное излучение на горизонтальной земной поверхности на лучевое излучение и рассеянное излучение. Компонент (8) преобразует результаты компонента (7) в полное излучение на наклонной поверхности.В примере II (рис. 7(b)) недостаток компонента (6) (подходит только для ясных дней) был устранен за счет импорта радиационных данных из внешнего файла. Данные о радиации могут быть основаны на измерениях метеостанции или типичных климатических условиях местности. Данные излучения (общее излучение на горизонтальной поверхности) импортируются считывателем таблиц ASCII (компонент 6A). Считыватели таблиц из стандартных библиотек Modelica использовать нельзя, так как они выполняют линейную интерполяцию с использованием функции C.Поскольку таблицы содержат выборочные значения (официальные данные о погоде для контрольного базового года в Германии доступны с часовыми интервалами (DIN 4710)), линейная интерполяция приведет к большим ошибкам в часы восхода и захода солнца. Чтобы избежать таких ошибок, данные таблицы должны быть прочитаны заранее. Таким образом, восход и закат обнаруживаются во времени. После этого выполняется соответствующая интерполяция (компонент 6B). Библиотека отопления позволяет составлять модели систем электрического отопления, а также систем водяного отопления (ГВГ).С точки зрения физического моделирования (ТВН) системы более интересны, чем электрические системы, которые практически сразу производят определенный тепловой поток, заданный контроллером. Однако динамика системы ГВ определяется переходными процессами, обусловленными тепловой инерцией различных компонентов. Это вода, трубы, радиаторы и, особенно в случае систем напольного отопления, камень пола. Кроме того, медленная транспортировка воды по системам длинных труб в больших зданиях приводит к простоям.Все эти характеристики усложняют управление системой ГВС, так как ее замедленные реакции могут отрицательно сказаться на устойчивости. В следующем разделе будет представлена ​​динамическая модель трубы. Универсальная модель водопровода должна сочетать в себе механические и тепловые аспекты протекающей воды. Оба аспекта взаимозависимы; профиль температуры зависит от массового расхода, тогда как на массовый расход влияет вязкость, которая, в свою очередь, довольно сильно зависит от температуры.Влияние вязкости на гидравлическое сопротивление трубы определяется режимом течения. В случае стационарного ламинарного потока закон Хагена – Пуазейля справедлив для цилиндрических …

    Тепловое моделирование воздушного потока внутри и вокруг вашего дома

    Вы когда-нибудь хотели быстро предсказать температуру закрытой конструкции, которая подвержены воздействию условий окружающей среды, например вашего дома? Температура внутри зависит от температуры окружающего воздуха, скорости ветра и солнечной нагрузки, все из которых имеют значительную изменчивость.Для простоты мы часто также хотим аппроксимировать внутренний воздух хорошо перемешанным. Сегодня мы обсудим инструменты программного обеспечения COMSOL Multiphysics®, которые помогут вам быстро построить такие тепловые модели.

    Приблизительный воздушный поток внутри и вокруг вашего дома

    Допустим, вы хотите быстро предсказать температуру закрытой конструкции, которая подвергается воздействию условий окружающей среды. Это может быть небольшое сооружение, такое как распределительная коробка на опоре или транспортировочный контейнер, или, возможно, сооружение, знакомое всем нам: дом.

    Для начала рассмотрим небольшой дом, как показано ниже. В доме четыре стены, крыша, одна большая комната, дверь и несколько окон. Мы предположим, что есть вентилятор, который обеспечивает достаточно хорошую циркуляцию воздуха внутри, а это означает, что если мы измерим температуру воздуха в любой точке внутри, она будет такой же, как и в любой другой точке внутри комнаты. Это очень хорошее приближение к тому, что происходит, если у нас есть система смешанной вентиляции.


    Очень простая модель дома.Нас интересует температура внутри конструкции.

    Поскольку воздух хорошо циркулирует, нам нужно найти только одну пространственно однородную температуру воздуха. Температура воздуха в этой комнате со временем меняется из-за кондиционирования воздуха и отопления, а также теплопередачи через стены. На внешней стороне стен нам также необходимо применить тепловые граничные условия, чтобы отразить температуру окружающего воздуха, скорость ветра и солнечные тепловые нагрузки.

    Все мы знаем, что погода непредсказуема.Поэтому вместо того, чтобы пытаться построить тепловую модель окружающей среды вокруг нашего дома, мы обращаемся к историческим данным о погоде. Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) составляет базу данных информации, собранной на метеостанциях, расположенных по всему миру. В модуле Теплопередача эти табличные данные доступны в качестве входных данных для моделирования в COMSOL Multiphysics.


    Метеостанция регистрирует прямое и рассеянное солнечное излучение, скорость ветра и температуру воздуха.

    Табличные метеорологические данные включают исторические данные примерно для 8000 различных метеостанций по всему миру. Доступны данные о температуре, точке росы, скорости ветра, атмосферном давлении, прямом и рассеянном солнечном излучении в зависимости от календарного дня и времени. Прямое солнечное излучение относится к излучению, которое исходит непосредственно от солнца, в то время как рассеянное излучение возникает в результате рассеяния прямого солнечного света через частицы и облака в атмосфере.Вы можете использовать данные любой ближайшей метеостанции в качестве разумной оценки условий окружающей среды для ваших моделей. Вам решать, хотите ли вы использовать среднюю, среднюю низкую или высокую или пиковую низкую или высокую температуру, точку росы и скорость ветра. Средний максимум и средний минимум определяются как среднее плюс или минус одно стандартное отклонение.

    Образец графика средней, средней высокой и низкой температуры, а также пиковой высокой и низкой температуры за два дня.

    Давайте посмотрим, как использовать такие функции в COMSOL Multiphysics, чтобы помочь нам смоделировать воздух внутри нашего дома и условия окружающей среды снаружи.

    Хорошо перемешанный воздух в помещении: изотермические домены

    Для моделирования области хорошо перемешанной жидкости, такой как воздух внутри дома, мы можем использовать функцию Isothermal Domains , доступную с модулем теплопередачи. Чтобы использовать эту функцию, сначала необходимо установить соответствующий флажок в настройках физической модели , как показано на снимке экрана ниже.


    Флажок Изотермическая область .

    После включения этой функции вы сможете добавить функции Isothermal Domain в интерфейс Heat Transfer , как показано на следующем снимке экрана.По умолчанию эта функция вычисляет общую массу и тепловую теплоемкость домена на основе назначенных свойств материала. При желании вы можете переопределить эти расчеты, указав заданную пользователем массу домена и удельную теплоемкость.


    Интерфейс Isothermal Domain .

    Изменение температуры изотермической области во времени определяется тепловым потоком в область и из области через ее границы. Это определяется через граничное условие Isothermal Domain Interface, которое показано на снимке экрана ниже.Вы можете указать одно из нескольких различных условий:

    • Теплоизоляция
    • Непрерывность
    • Термоконтакт
    • Вентиляция
    • Конвективный тепловой поток

    Последнее из этих условий, Конвективный тепловой поток , является наиболее подходящим для описания теплообмена между средней температурой хорошо перемешанной жидкой области и твердой области.


    Граничное условие между изотермической областью и окружающими областями.

    Теперь, когда мы увидели, как определить равномерную температуру воздуха внутри дома, давайте обратим внимание на внешние условия, обратившись к граничным условиям на внешних поверхностях, подверженных воздействию условий окружающей среды.

    Таблица температурных условий окружающей среды

    Первым шагом является добавление узла Ambient Thermal Properties в определения. Затем выберите Метеорологические данные (ASHRAE 2017) в качестве источника данных и выберите местоположение метеостанции с данными, которые мы хотим использовать, в этом примере Бостон .Вы можете выбирать из примерно 8000 различных метеостанций.


    Снимок экрана, показывающий выбор источника данных об окружающей среде.

    После выбора станции можно обновить данные и время. В случае анализа переходных процессов время соответствует времени для t = 0 с. По умолчанию программное обеспечение будет обновлять время из решателя, поэтому условия окружающей среды изменятся, если вы моделируете в течение длительного периода времени.

    Для температуры, температуры точки росы и скорости ветра можно использовать средние значения (опция по умолчанию), которые соответствуют среднему весу измерений, выполненных на выбранной станции.Также можно использовать другие значения, соответствующие, например, минимальным или максимальным значениям, зарегистрированным на конкретной станции. Некоторые параметры температуры показаны на предыдущем примере графика.


    Снимок экрана, показывающий, как определить данные об окружающей среде.

    После определения условий окружающей среды определяются температура окружающего воздуха и скорость ветра, и на них можно ссылаться из других функций физического интерфейса, таких как граничное условие «Тепловой поток».


    Температура окружающей среды, давление и скорость ветра определяются граничным условием теплового потока.

    Окружающее солнечное излучение используется в функции Внешний источник излучения в интерфейсе Поверхность-поверхность при использовании опции Солнечная позиция , как показано ниже. Обратите внимание, что окружающие данные содержат солнечный поток в полдень при ясном небе. Введя местоположение и время суток в этой функции, программное обеспечение автоматически пересчитает ориентацию падающего солнечного света в течение дня, как описано в нашем предыдущем сообщении в блоге о солнечном нагреве.


    Окружающее солнечное излучение является входом для функции «Внешний источник излучения» .

    Теперь, когда мы рассмотрели все функции, которые можно использовать, давайте взглянем на некоторые репрезентативные результаты. Анимация ниже, например, отображает изменение температуры во времени и показывает направление падения солнечного потока.

     

    Анимация, показывающая температуру и падающий солнечный поток.

    Дополнительные возможности теплового моделирования в COMSOL Multiphysics®

    Здесь мы рассмотрели функции, полезные для моделирования конструкций, подверженных воздействию условий окружающей среды и заполненных хорошо перемешанным воздухом.Вы также можете использовать COMSOL® для выполнения аналогичных типов анализа, например:

    Вот несколько примеров моделей, которые вы можете использовать для начала:

    Примечание редактора: этот пост в блоге был обновлен 01.04.19.

    Как спроектировать для оптимального теплового комфорта (и почему это важно)

    Как спроектировать для оптимального теплового комфорта (и почему это важно)

    ZEB Pilot House — Пилотный проект / Snøhetta. Изображение © Bruce Damonte Sharehare
    • Twitter

    • Pinterest

    • 6

    • Mail

    или

    HTTPS: // www.archdaily.com/908320/how-to-design-for-optimal-thermal-comfort-and-why-it-matters

    Вы когда-нибудь теряли сон из-за слишком теплой комнаты? Или носить четыре куртки и шарф только для того, чтобы терпеть холодный кондиционер в офисе? По правде говоря, вы не можете угодить всем, когда дело доходит до регулировки климата в помещении, и всегда есть один несчастный человек, который в конечном итоге жертвует своим комфортом ради других.

    Очевидно, не существует «универсальных стандартов» или «рекомендуемых диапазонов комфортности» при проектировании строительных систем, поскольку спортсмены, тренирующиеся в спортзале в Мексике, не будут чувствовать себя комфортно в интерьере с такими же строительными системами дома престарелых в Дании, для пример.Вот почему, если кратко определить «тепловой комфорт», это создание строительных систем, которые совместно адаптируются к местной среде и функциям пространства.

    Так как же создать оптимальный температурный комфорт?

    + 24

    Одним из первых элементов, который следует учитывать при проектировании теплового комфорта, является создание эффективного внешнего вида здания . Оболочка здания действует как фильтр между наружным климатом и внутренней средой, стабилизируя атмосферу внутри.Правильное управление оболочкой приводит к хорошо сбалансированной внутренней среде и снижает использование механических систем, что способствует более устойчивой конструкции. При проектировании необходимо учитывать следующее: Изоляция , Солнечное усиление , Тепловая инерция и Вентиляция воздуха .

    © Saint-Gobain / иллюстрация Elisa Géhin

    Поскольку управление параметрами ограждающих конструкций может значительно повлиять на внутреннюю тепловую среду, обеспечение высоких изоляционных свойств как на непрозрачных, так и на в теплое время года и сохраняет тепло в холодное. Приток солнечного света (количество тепла, выделяемого при поглощении солнечного света зданием) определяется конструкцией и ориентацией здания, соотношением непрозрачных и остекленных площадей, процентом отражения тепла, уровнем изоляции и количеством близлежащих затеняющих элементов. .

    © Saint-Gobain / иллюстрация Элизы Геэн

    Тепловая инерция (насколько медленно температура здания достигает температуры окружающей среды) в значительной степени определяется материалами и типом конструкции, используемой в архитектуре.Эти компоненты реагируют с внешней средой, в конечном итоге обеспечивая более прохладное или теплое внутреннее пространство, в зависимости от местоположения и потребностей, в течение более длительного периода времени. Кирпичи и камни считаются материалами с высокой тепловой инерцией, поэтому эти материалы обычно используются в жарких условиях, чтобы сохранить внутреннюю прохладу в течение более длительного периода времени. В более холодных регионах обычно используются материалы с низкой тепловой инерцией (например, дерево), чтобы внутренние помещения быстрее нагревались в холода.

    ZEB Pilot House — Пилотный проект / Snøhetta. Изображение © Paal-André Schwital ZEB Pilot House — Экспериментальный проект / Snøhetta. Изображение © Bruce Damonte Диаграмма Snøhetta

    Что касается вентиляции, то управление воздухообменом и циркуляцией воздуха на улице имеет решающее значение для создания комфортной атмосферы. Независимо от того, осуществляется ли это с помощью механической или естественной вентиляции, стабильные потоки воздуха выделяют влагу и обеспечивают поток инфильтрованного воздуха.

    © Saint-Gobain / иллюстрация Elisa Géhin

    Какое будущее ждет тепловой комфорт?

    В будущем наши потребности в комфорте, скорее всего, останутся прежними.Однако контекст, окружающий эти потребности, быстро и радикально меняется! Холодные места становятся теплее, жаркие места несут еще больше тепла, и это будет продолжаться еще долгие годы. Но если мы думаем, что использование искусственных средств для обеспечения теплового комфорта — это решение, то мы не обращали особого внимания на то, что привело нас сюда в первую очередь.

    Добросовестные архитекторы всегда будут отдавать приоритет устойчивым методам обеспечения теплового комфорта, и, как мы объяснили в этой статье, это ни в коем случае не сложно и не надуманно.Будущее за творчеством и инновациями, и эти решения действительно сделают любую архитектуру более локальной, пригодной для жизни и достойной восхищения.

    Концептуальная модель проектирования с учетом характеристик ограждающих конструкций. Влияние интервалов теплового комфорта и тепловой массы на коммерческие здания в климатических условиях США

    https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101994Получить права и содержание

    Основные моменты

    Новая концептуальная модель для энергетики сбалансированность здания разработана и проверена.

    Концептуальная модель основана на сетевом анализе, учитывающем динамику.

    Представлен метод устойчивого решения, основанный на аналитических решениях.

    Предложены новые характеристические параметры энергоэффективности здания.

    Новые энергетические параметры были визуализированы на картах США для двух типов зданий.

    Abstract

    В статье представлена ​​упрощенная концептуальная модель для расчета потребности в энергии на основе характеристик ограждающих конструкций, тепловой массы и местного климата.Он основан на сетевой модели и сосредоточенном анализе динамического процесса. Предложены характерные параметры зданий; Температура движения (DT), разница температур движения (DTD), температура внешней нагрузки (ELT) и сопротивление тепловой нагрузке (TLR). Введена характеристика оболочки здания ( BEP 0 ), основанная на контролируемой постоянной температуре в помещении. Выведены методы решения с использованием устойчивых явных прямых разностей на основе аналитических решений.Концептуальная модель использовалась для отображения разницы температур вождения и ввела два коэффициента производительности α и β. Первый фактор представляет собой влияние интервала теплового комфорта и тепловой массы на потребность в энергии. Последний представляет собой соотношение между потребностью в энергии для охлаждения и нагрева. Эти три параметра и фактора были визуализированы на картах США и позволяют в сжатой форме сообщать о потребности в энергии, охлаждении и связи с характеристиками здания.

    Ключевые слова

    Энергопотребление

    Концептуальная модель

    Сосредоточенная модель

    Сеть

    Тепловая масса

    Характеристики ограждающих конструкций

    Авторы Опубликовано Elsevier Ltd.

    Рекомендуемые статьи

    Ссылки на статьи

    Ориентация здания для оптимального энергопотребления

    Ник Громицко, CMI® и Бен Громицко

    Ориентация здания — это практика обращения к зданию таким образом, чтобы максимизировать определенные аспекты его окружения, такие как привлекательность улицы, захват живописного вида, соображения дренажа и т. д.С ростом стоимости энергии для строителей становится все более важным ориентировать здания так, чтобы извлечь выгоду из бесплатной энергии Солнца. Для застройщиков и строителей ориентация нового дома на использование солнечного тепла повысит привлекательность дома и его конкурентоспособность. Для домовладельцев это повысит комфорт в помещении и сократит счета за электроэнергию.

    Таким образом, ориентация здания, наряду с дневным освещением и тепловой массой, являются решающими факторами пассивной солнечной конструкции, которые могут быть включены практически в любой новый дизайн дома.Инспекторы InterNACHI, которые консультируют новых домовладельцев, могут передать эту ценную информацию, чтобы помочь своим клиентам получить долгосрочные выгоды и экономию энергии.

    Факты и цифры

    • Дизайн многих старых домов был ориентирован на использование гелиодона, который представляет собой подвижный источник света, используемый для имитации пути Солнца, парящего над мелкомасштабной моделью предполагаемого здания. Сегодня математические компьютерные модели точно рассчитывают солнечную энергию и сезонные тепловые характеристики в зависимости от местоположения, а также имеют дополнительную возможность вращать и анимировать трехмерную цветную графическую модель предлагаемого проекта здания по отношению к пути Солнца.
    • Домовладельцы теперь могут получить доступ к специализированному рынку домов, спроектированных так, чтобы вращаться вокруг своей оси, чтобы следовать часовому и сезонному пути Солнца. Эти дома в форме НЛО могут вращаться на 360 градусов за считанные минуты и построены с необычно высокими потолками и окнами для максимальной эффективности в питании их солнечной энергетической системы.
    • Хотя некоторые пассивные солнечные элементы появились сравнительно недавно, практика ориентирования дома по пути Солнца так же стара, как и сама цивилизация.Примеров множество: от выходящих на юг дверей в домах эпохи неолита и древней династии Мин до удивительных руин Пуэбло на юго-западе Колорадо.

    Истинное положение солнца

    Школьники (и большинство домовладельцев) скажут вам, что Солнце восходит на востоке и заходит на западе, и если бы это было правдой, ориентация здания была бы довольно простым делом. В действительности солнце восходит и заходит на востоке и западе только в дни осеннего и весеннего равноденствия, а в остальные 363 дня в году происходит совсем другое.Из-за наклона Земли Солнце восходит и заходит немного южнее востока и запада зимой и немного севернее востока и запада летом. Этот небольшой угол зависит от времени года и расстояния наблюдателя от экватора.

    В результате зимнее солнце проводит все свое время в южной части неба, а летнее солнце проводит большую часть своего времени в северной части неба (солнце переходит в южную часть неба в течение части дня, в зависимости от широты ). В Южном полушарии все эти направления обратные, поэтому зимнее солнце восходит и заходит на северо-востоке и северо-западе соответственно, а летнее солнце восходит и заходит на юго-востоке и юго-западе соответственно.

    Как изменения положения солнца могут повлиять на конструкцию здания

    Относительное положение солнца является основным фактором притока тепла в зданиях, что делает точную ориентацию здания фундаментальным фактором при строительстве пассивных солнечных батарей.

    Самое главное, линия конька прямоугольного дома должна проходить с востока на запад, чтобы максимально увеличить длину южной стороны, которая также должна иметь несколько окон. По этой причине меньшее количество окон следует располагать на северной стороне дома, где летнее солнце может быть интенсивным.Глубокий свес крыши может затенить несколько окон в этой области, как и различные виды деревьев и кустарников. Исследования подтверждают восточно-западную линию хребта. По данным Управления энергетики Бонневилля и города Сан-Хосе, Калифорния, дома, переориентированные на солнце без каких-либо дополнительных солнечных элементов, экономят от 10% до 20%, а некоторые могут сэкономить до 40% на отоплении дома.

    Строители должны учитывать, что эти направления даны относительно Солнца, а не магнитного севера, который может значительно отличаться от фактического положения Солнца.Магнитный север, считанный с компаса, все еще можно использовать в качестве ориентира, если строитель скорректирует цифру на основе магнитного склонения для конкретного местоположения, которое можно найти на общедоступных картах.

    Советы по строительству для нового строительства

    Следующие советы также помогут домовладельцам и строителям максимизировать приток тепла за счет ориентации здания:

    • Ориентируйте план этажа, а не только профиль здания, по солнцу. Спроектируйте дом так, чтобы часто используемые помещения, такие как кухня и гостиная, находились на южной стороне.Жители оценят солнечные лучи зимой и защиту от солнца летом. Террасы и террасы следует строить с южной стороны дома, где прямые солнечные лучи позволят использовать их больше часов в течение дня и больше дней в году. Точно так же гараж, прачечная и другие помещения, которые используются реже, должны располагаться в северной части дома, где они будут служить защитой от холодных зимних ветров.

     

    • Остерегайтесь гор.Разница между северным и южным солнцем преувеличена в холмистых и горных районах, где на сравнительно небольших территориях можно увидеть значительные климатические различия. Пассивный солнечный дом должен быть построен на южном склоне горы, чтобы избежать сильного затенения, возникающего там, где низко расположенное солнце блокируется горой с северной стороны. Половина склона идеальна, так как вершина горы подвержена сильным ветрам, а холодный ночной воздух течет в нижележащую долину, которая также является естественным водосборным пунктом.

    • Спланируйте тень от деревьев. Деревья являются важным фактором в пассивном солнечном дизайне, потому что они могут как обеспечить необходимую тень в теплый летний день, так и лишать дом естественного света, когда он больше всего нужен. Лиственные деревья, посаженные на южной стороне, сбрасывают листву зимой и пропускают в дом естественный свет, а вечнозеленые деревья, посаженные на северной стороне, обеспечивают тень от летнего солнца. Строители должны тщательно учитывать возраст, породу, скорость роста и зрелый крон существующих деревьев, прежде чем решать, где расположить конструкцию на участке под застройку.Деревья также таят в себе уникальные опасности, о которых рассказывается в статье InterNACHI об опасностях деревьев.
    • Установите как можно больше окон, но не слишком много! Точное количество необходимых окон различно для каждого дома, поскольку оно зависит, среди прочего, от местного климата. «Закаленный солнцем» дом должен включать в себя достаточное количество остекления, равное 5% кондиционированной площади дома. Помните, однако, что окна пропускают тепло легче, чем стены, поэтому слишком большое количество окон может фактически отводить тепло из дома в холодные зимние месяцы.Прочтите статью InterNACHI об оконных газовых наполнителях и оконных пленках, чтобы узнать, как утеплить остекление дома.
    • При необходимости отклонитесь от правила ориентации восток-запад. Ориентация линии хребта с востока на запад может быть скорректирована с учетом других факторов на угол до 20 градусов с минимальным влиянием на приток тепла.
    • Подъездные пути могут быть горячими! Подъездные пути и парковки сделаны из гравия и асфальта — материалов, которые нагреваются быстрее и достигают более высоких температур, чем остальная часть двора.Излишнее тепло там может перетекать в соседний дом, поэтому размещение подъездной дороги или парковки к югу или востоку от дома может уменьшить летнее теплонакопление в южном климате. В холодные зимние месяцы в северном климате подъездная дорога, ориентированная на юг или запад, способствует более быстрому таянию снега и обеспечивает больше тепла в доме.
    • Стекло не обязательно должно быть вертикальным. Доступно специальное стекло, которое можно наклонять в соответствии с углом падения солнца и минимизировать отражение. Однако наклон стекла в сторону от вертикали делает его менее изолирующим, поэтому строители должны сбалансировать потенциальную выгоду от воздействия солнца с потерей тепла на открытом воздухе.
    • Другим фактором окружающей среды, который следует учитывать в уравнении ориентации и расположения здания, являются преобладающие ветры, то есть ветры, которые дуют преимущественно с одного общего направления над определенной точкой. Данные об этих ветрах можно использовать для проектирования здания, которое может использовать преимущества летнего бриза для пассивного охлаждения, а также защищать от неблагоприятных ветров, которые могут еще больше охладить интерьер в и без того холодный зимний день, или даже предотвратить скопление снега. окна и двери.Подробная информация о преобладающих ветрах для конкретных мест представлена ​​​​в графическом инструменте, называемом розой ветров, который обычно доступен в аэропортах, крупных библиотеках, источниках в Интернете и окружных сельскохозяйственных центрах. Как правило, холодные зимние ветры обычно дуют с севера и запада, что можно ограничить, используя изоляционное остекление на этих сторонах дома. Кроме того, помните, что в прибрежные районы обычно дуют бризы с берега, а прохладные бризы дуют по долинам с горных склонов.

    В конечном счете, такие факторы, как уличная привлекательность и размеры земельного участка, могут ограничить способность строителя сориентировать здание в строгом соответствии с пассивными солнечными технологиями. Тем не менее, даже работая в условиях этих ограничений, строитель может создать энергоэффективный дом за счет реализации энергосберегающих функций, таких как окна с низким коэффициентом теплопередачи, адекватная изоляция, изоляция воздуха и прохладные крыши. Узнайте больше об этих функциях инвестиций в энергию в «Зеленых ресурсах» InterNACHI для инспекторов и потребителей.

    Таким образом, дома, ориентированные по пути Солнца, требуют меньше энергии для отопления и охлаждения, что приводит к снижению счетов за электроэнергию и повышению комфорта в помещении. Домовладельцам, которые рассматривают возможность строительства нового дома, следует проконсультироваться с инспектором InterNACHI, который может встретиться с ними и их застройщиком, чтобы обсудить способы максимально эффективного использования низкозатратных и бесплатных энергетических стратегий.

     

     

     

     

    Связанные онлайн- и видеокурсы InterNACHI:

     

    Особая благодарность EcoWho.com за использование их двух рисунков, которые появляются вверху этой статьи.

     

     

    Что такое ПМВ? Что такое ППД? Основы Thermal Comfort

    Чтобы лучше понять модель, которая производит значения прогнозируемого среднего голоса (PMV) и прогнозируемого процента неудовлетворенных (PPD), мы должны начать с самого начала, с человека, который их создал, Повла Оле Фангера. Он предположил, что тепловой комфорт человека основан на температуре его кожи и выделении пота, и что человек может считаться «комфортным» только в том случае, если эти два фактора уравновешены в узком диапазоне допустимых значений.

    У людей наша система терморегуляции изменяет температуру посредством непроизвольных реакций. Например, потея при высоких температурах или дрожа при низких температурах, чтобы сохранить тепловой баланс и избежать локального дискомфорта. Организм человека может адаптироваться к внешней среде до определенного предела, но как только пределы достигнуты, реакции организма воспринимаются как дискомфортные. Благодаря экспериментам с климатической камерой теория Фангера развилась, заявив, что тепловой комфорт можно определить, оценивая скорость метаболизма, теплоизоляцию одежды и условия окружающей среды человека.

    Экологические и личностные факторы, влияющие на тепловой комфорт (Источник)

    Сегодня тепловой комфорт определяется как «такое душевное состояние, которое выражает удовлетворение тепловой средой» в признанных во всем мире стандартах ASHRAE 55 и ISO 7730 для оценки внутренней среды. Чтобы оценить это состояние, инженеры должны сначала определить тепловое ощущение или тепловой баланс, который обитатели помещения могут ощущать в связи с температурным неудовлетворением, испытываемым жильцами.Эти пределы комфорта могут быть выражены индексами PMV и PPD.

    Что такое ПМВ?

    PMV — это индекс, предназначенный для прогнозирования среднего значения голосов группы пассажиров по семибалльной шкале температурных ощущений. Тепловое равновесие достигается, когда внутреннее тепловыделение жильца равно его теплопотере. На тепловой баланс человека могут влиять уровни физической активности, утепление одежды, а также параметры тепловой среды.Например, тепловое ощущение обычно воспринимается лучше, когда люди, находящиеся в помещении, контролируют температуру в помещении (т. Е. Естественная вентиляция через открытие или закрытие окон), поскольку это помогает снизить высокие тепловые ожидания людей в системе механической вентиляции.

    В индексе PMV +3 переводится как слишком жарко, а -3 переводится как слишком холодно, как показано ниже.

    Различные методы, описанные в стандартах ASHRAE 55 и ISO для определенных типов окружающей среды, могут использоваться для оценки и сбора информации для различных комбинаций скорости метаболизма, изоляции, температуры, скорости воздуха, средней радиационной температуры и относительной влажности, которые влияют на PMV.

    ISO 7730 обеспечивает расчет PMV для конкретной среды (Источник)

    Для расчета PMV моделируется температура и скорость полета (т. е. стандарты ASHRAE/ISO рекомендуют выполнять адаптацию для скоростей выше 0,2 м/с) среда используется в качестве входных данных. Эти переменные вместе с заданными входными данными для изоляции одежды, относительной влажности и средней радиационной температуры обеспечивают основу для расчета PMV.

    Что такое PPD?

    С помощью PMV мы можем предсказать тепловое ощущение популяции, но это не рисует всей картины.Нам также необходимо учитывать уровень удовлетворенности находящихся в помещении людей, чтобы получить более целостное представление о том, можно ли достичь теплового комфорта и каким образом. Для этого Фангер разработал другое уравнение, чтобы связать PMV с прогнозируемым процентом неудовлетворенных (PPD).

    После расчета PMV можно определить PPD или индекс, который устанавливает количественный прогноз процентной доли пассажиров, неудовлетворенных температурой (т. е. слишком тепло или слишком холодно). По сути, PPD дает процент людей, которые, по прогнозам, будут испытывать локальный дискомфорт.Основными факторами, вызывающими локальный дискомфорт, являются нежелательное охлаждение или нагрев тела человека. Распространенными способствующими факторами являются сквозняки, аномально высокие вертикальные перепады температур между лодыжками и головой и/или температура пола.

    Допустимые диапазоны PMV и PPD

    Используя оба этих индекса, ASHRAE 55 диктует, что тепловой комфорт может быть достигнут на основе уровня удовлетворенности пассажиров 80% или более. Остальной процент людей может испытывать 10% неудовлетворенность, основанную на дискомфорте всего тела (все перечисленные факторы, влияющие на ПМВ), и 10% неудовлетворенность, основанную на локальном дискомфорте/частичном дискомфорте тела (включает меньше факторов, чем дискомфорт всего тела).

    В соответствии с ASHRAE 55 рекомендуемый температурный предел по 7-балльной шкале PMV составляет от -0,5 до 0,5. ISO 7730 расширяет этот предел, предоставляя различные диапазоны условий внутри помещений. ISO определяет жесткое ограничение в диапазоне от -2 до +2, для существующих зданий от -0,7 до +0,7 и для новых зданий в диапазоне от -0,5 до +0,5.

    PPD может варьироваться от 5% до 100%, в зависимости от рассчитанного PMV. Эти значения комфорта будут варьироваться в зависимости от того, где обитатель находится в здании.Для того, чтобы зоны комфорта соответствовали стандартам, ни одна из занятых точек в пространстве не должна превышать 20% PPD.

    Рис. 2: Индекс прогнозируемого процента неудовлетворенных (PPD) дает оценку того, сколько людей в помещении будут чувствовать себя неудовлетворенными тепловыми условиями. Все занятые площади в помещении должны поддерживаться на уровне ниже 20% PPD, чтобы обеспечить тепловой комфорт в соответствии с известными стандартами (ASHRAE 55 и ISO 7730).

    Заключение

    Для инженера-проектировщика или инженера-строителя обеспечение теплового комфорта часто является одной из главных задач.До сих пор успех этого во многом зависел от личного опыта и применимости общих методов оценки. PMV и PPD просто невозможно точно предсказать заранее. С появлением в последние годы инструментов инженерного моделирования из уравнения были устранены догадки, что позволяет любому легко тестировать и оптимизировать любую заданную среду для соответствия тепловому комфорту.

    Основываясь на этих входных данных окружающей среды и личных данных (одежда, уровень метаболизма), SimScale предоставляет выходные данные параметров теплового комфорта в форме полей PMV и PPD, следуя статической модели для определения теплового комфорта в помещении.Чтобы узнать больше, обратитесь к нашей документации по параметрам теплового комфорта.

    Чтобы соответствовать стандартам комфорта, необходимо соблюдать указанные выше диапазоны для каждого индекса и учитывать дополнительные влияющие условия. Достижение теплового комфорта в окружающей среде является изначально сложной задачей, поскольку тепловая среда в помещении может меняться со временем, и рекомендуемые пределы не всегда могут быть соблюдены; особенно с началом изменения климата и непредсказуемыми погодными условиями.

    Хотя с научной точки зрения невозможно полностью угодить всем, цель этих индексов состоит в том, чтобы попытаться угодить 80% людей в данном пространстве, смягчая при этом факторы, вызывающие сильный дискомфорт.

    Дополнительные ресурсы по тепловому комфорту от SimScale


    Если вам понравилась эта статья, следите за новостями, чтобы не пропустить следующие статьи, подробно освещающие эти темы:

    • ISO 7730 по сравнению с ASHRAE 55 по сравнению с EN 15251
    • Что такое эффективная температура сквозняка (EDT)?
      … и многое другое!

    Проектирование домов для комфорта человека

    Вы когда-нибудь замечали, что иногда вам может быть холодно в вашем доме, хотя температура воздуха именно такая, как вы хотите? Это потому, что вопреки тому, что думает большинство из нас, температура воздуха не является основным фактором, определяющим комфорт человека в здании.

    Чтобы проиллюстрировать это, давайте начнем снаружи. Мне может быть комфортно сидеть на улице при 20°C, а может быть очень неудобно, в зависимости от множества других факторов — на солнце я или в тени? Ветрено или тихо? Каков уровень относительной влажности? Я стою или сижу на чем-то теплом, а может быть, на чем-то холодном?

    Наружная температура может считаться стандартной комнатной температурой 20-21°C снаружи, но если будет облачно, ветрено и влажно, мне понадобится куртка. И наоборот, если вы дадите мне защищенное от ветра место на солнце в 12-градусный мартовский день, я быстро надену футболку и обожгу свои бледные канадские руки.Сама по себе температура воздуха не определяет комфорт человека; на самом деле, это удивительно неточная мера комфорта, учитывая то доверие, которое мы ему придаем.

    По словам инженера Роберта Бина с веб-сайта образовательных ресурсов Healthy Heating, «Ощутимый теплообмен между телом и пространством является преимущественно лучистым, а не воздушным. Справочники ASHRAE, медицинские журналы и журналы по эргономике окружающей среды в помещении совершенно ясно, что примерно 60% передачи тепла между человеческим телом и окружающей средой при нормальных уровнях активности на самом деле происходит за счет излучения».

    Средний взрослый человек излучает около 150 Вт энергии, но, находясь в комнате с нормальной однородной температурой, мы получаем около 50 Вт энергии, что приводит к чистым потерям около 100 Вт. Чистые потери, которые вы испытываете, будут варьироваться в зависимости от теплового производительность дома . Если у вас холодные стены и окна, тепло, исходящее от вашего тела, поможет их согреть в ущерб вашему личному комфорту. Если температура поверхностей в вашем доме выше, вы будете чувствовать себя более комфортно независимо от того, что говорит ваш термостат.

    Другие факторы окружающей среды, помимо средней температуры воздуха и тепла, излучаемого на окружающие поверхности вашего дома и от них, еще больше замутят воды, определяющие комфорт; это включает в себя скорость воздуха (подумайте о факторе «охлаждения ветром» в помещении), относительную влажность в замкнутом пространстве, стратификацию (разницу температур между вашими ногами и головой) и конвекцию воздуха (движение воздуха, вызванное разницей температур).

    Все это и даже несколько других факторов влияют на личный комфорт, в том числе на скорость обмена веществ и количество одежды, которую вы носите.

    Как дизайн здания влияет на комфорт:

    Температура воздуха влияет на комфорт человека; это часть вашего теплового опыта, но его основная роль заключается в согревании или охлаждении поверхностей вашего дома. Окна представляют собой самую холодную внешнюю поверхность внутри дома, поэтому источники тепла обычно размещают под ними, чтобы фактически «омывать» их теплом. Это останавливает двигатель конвекции и помогает приблизить температуру их поверхности к температуре нашего тела, в результате чего между нами и окружающей средой передается меньше тепла, и поэтому мы чувствуем себя более комфортно.

    Вернемся на секунду на улицу — на этот раз у костра холодным вечером. Вам может быть совершенно тепло, даже неприятно жарко, пока кто-то не шагнет перед вами, и в этот момент вы сразу же почувствуете холод. Это не имеет ничего общего с температурой воздуха вокруг вас, все дело в тепле, исходящем от огня, которое поглощается вашим телом. Опыт, который вы испытываете с горячими и холодными поверхностями в вашем доме, такой же, просто он не так заметен, потому что температура в игре не такая экстремальная.Но вы определенно заметите разницу между окном с двойным и тройным остеклением действительно холодной ночью.

    Несмотря на денежные вложения, которые мы вкладываем в покупку дома, и количество времени, которое мы проводим в нем, истинный тепловой комфорт даже не входит в планы большинства новых домов, проектируемых и строящихся. Стены соответствуют минимальным требованиям строительных норм и правил, окна обычно имеют двойное остекление, а система принудительной вентиляции или электрические радиаторы должны обеспечивать комфорт на основе показаний термометра, который учитывает лишь часть действующих переменных. .

    Хорошей новостью является то, что характеристики энергоэффективного и долговечного дома почти такие же, как и у по-настоящему комфортного дома: ограждающая конструкция с высоким коэффициентом теплопередачи, отсутствие тепловых мостов, герметичность от утечек воздуха, окна с тройным остеклением, влажность контроль и правильно спроектированное оборудование для отопления, охлаждения и вентиляции, и это лишь некоторые из них.

    Тепловой комфорт = эффективность и долговечность:

    • Чем меньше тепла теряется через ограждение здания, тем теплее оно будет, и меньше тепла будет отдаваться от вашего тела на стены и окна.
    • Когда теплый влажный воздух в помещении соприкасается зимой с холодными окнами, он охлаждается, влага в нем конденсируется на окне, и более холодный и плотный воздух падает, создавая движение воздуха и ощущение сквозняка. Внутренняя поверхность окон с тройным остеклением теплее, чем окна с двойным остеклением, что приводит к меньшему сквозняку (если таковой имеется) и снижению потерь излучения от вашего тела, поэтому с ними более комфортно находиться рядом. Чем теплее, тем меньше риск образования конденсата и повреждения влагой оконных рам и стеновых конструкций.
    • Утечка воздуха вызывает неприятные сквозняки, но также позволяет влаге проходить сквозь стены и конденсироваться на холодных поверхностях внутри стен. Герметичные дома более комфортны с точки зрения температуры, долговечнее и дешевле в эксплуатации.
    • Полы являются точкой соприкосновения между нами и нашим домом, поэтому дополнительное тепло тела теряется, поскольку наши ноги отводят тепло на холодный пол. Чтобы компенсировать холодные ноги, люди часто поднимают термостат с кажущейся «неудобной» комнатной температуры 20-21°C.Холодные полы в теплом доме — результат недостаточной теплоизоляции; это означает более высокие потери тепла и более высокие затраты на отопление. Существует также вопрос проводимости — деревянный пол и бетонный пол при одинаковой температуре будут ощущаться очень по-разному, поскольку бетон проводит тепло намного лучше, делая его либо теплее, либо холоднее, чем деревянный пол той же температуры.
    • Важно отметить, что включение подогрева пола не является причиной для уменьшения теплоизоляции — на самом деле вам следует утеплять больше.Вы все еще можете чувствовать себя достаточно комфортно, но большая разница температур между полом и землей под ним увеличит скорость потери тепла и ваши счета за отопление.

    Измерение и проектирование дома для комфорта:

    Более точным показателем, чем температура воздуха, для поддержания комфортных условий в помещении является MRT (средняя температура излучения), которая представляет собой меру, выражающую влияние температуры поверхности на комфорт пассажиров.

    Еще более функциональным показателем теплового комфорта в здании может быть рабочая температура, которая учитывает температуру воздуха, среднюю температуру излучения и скорость движения воздуха.Я никогда не видел такого устройства дома, но, видимо, они доступны в продаже.

    Отсутствие истинного теплового комфорта в недавно построенных домах можно легко объяснить одной ключевой проблемой — людьми, которых мы назначаем ответственными за проектирование. Даже генеральные подрядчики с благородными намерениями регулярно уговаривают клиентов о далеко не идеальных оболочках зданий, с которыми они больше всего знакомы, или менее благородно — считают, что они получат наибольшую выгоду. Это также может включать в себя благонамеренные рекомендации по «экономии денег» по переходу с окон с тройным остеклением на окна с двойным остеклением и сокращение изоляции цокольных плит до минимума, который им может сойти с рук.

    Что касается отопления, охлаждения и вентиляции, проектирование и определение размеров системы часто остается на усмотрение монтажников, а не инженеров, обученных в этой области. Монтажники не обучены тому, как спроектировать комплексную систему доставки домашнего комфорта, они обучены только тому, как их устанавливать. Не заставляйте вашего инженера устанавливать систему и не заставляйте вашего установщика разрабатывать систему.

    Предоставление проектирования системы отопления в руки монтажников приводит к одному довольно стабильному результату – системам, размеры которых превышают размер их пространства.И это гарантирует одну очень важную вещь (по крайней мере, для подрядчиков по установке) — им не будут звонить разгневанные клиенты с жалобами на нехватку тепла. Вместо этого домовладельцы получат мощные потоки горячего и холодного воздуха от систем, которые не могут работать с максимальной эффективностью, потому что они кондиционируют пространство, намного меньшее, чем то, для которого они были разработаны.

    Опять же, это может быть сделано из лучших побуждений, но не в ваших интересах. Крупногабаритное отопительное оборудование стоит дороже, и оно чаще запускается и останавливается, а не работает в течение более длительных периодов времени с оптимальной скоростью.Это приводит к дополнительному износу системы, снижению комфорта и увеличению эксплуатационных расходов. Это было бы похоже на дополнительный расход топлива и износ тормозов при гонке от красного до красного света в автомобиле вместо того, чтобы двигаться с постоянной скоростью и получать все зеленые сигналы светофора.

    Инженер, специализирующийся в этой области рассчитает вашу тепловую нагрузку с учетом вашего конкретного климата, ограждающих конструкций здания, воздухонепроницаемости, а затем спроектирует систему для удовлетворения этих потребностей.

    Лучистое отопление:

    В кругах специалистов по экологическому строительству ведутся бесконечные споры о комфортных преимуществах лучистого тепла, особенно полов.Стены и потолки можно одинаково обогревать и охлаждать, просто это встречается гораздо реже. Исследования, похоже, показывают, что в домах с полами с подогревом не наблюдается большой экономии энергии, несмотря на то, что теоретически она должна быть.

    Температура лучистого тепла пола © Uponor 

    При использовании полов с подогревом температура воздуха выше на уровне земли (где есть люди), а не тепло собирается вокруг потолка над нашими головами (где людей нет), что происходит с большинством систем отопления где основная цель состоит в том, чтобы нагреть воздух.

    Отсутствие сообщений об экономии энергии в домах с подогревом пола может быть связано с тем, что люди оставляют термостаты там, где они всегда были, и просто наслаждаются большим комфортом теплого пола и сбалансированного тепла. Если они не экономят энергию и деньги, то, по крайней мере, они, вероятно, счастливее, и это тоже хорошо. Если бы при проектировании здания отдавался приоритет тепловому комфорту для жильцов, вероятно, мы бы увидели гораздо больше лучистого отопления и, безусловно, лучшие ограждающие конструкции зданий.

    Если вы строите новый дом на заказ, ваш лучший шанс получить удобный и эффективный конечный продукт — это нанять дизайнера, который склонен к высокой производительности (опыт работы с методами пассивного дома является бонусом), и выбрать генерального подрядчика, который выиграл Не конфликтуйте с вашим дизайнером и не пытайтесь уговорить вас на свои любимые приемы.Пусть дизайнеры проектируют, а строители строят.

    Итак, как спроектировать дом для комфорта человека, чтобы узнать, как это сделать, прочитайте здесь о

    важности сбалансированной изоляции , избегая тепловых мостов и о том, сколько изоляции требуется для подвала . Ecohome Green Building Guide Pages содержит всю информацию, необходимую для строительства здорового, энергоэффективного и надежного дома s.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.